पीसीबी विनिर्माण में सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) का अनुप्रयोग और भविष्य के रुझान

पीसीबी विनिर्माण में सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) का अनुप्रयोग और भविष्य के रुझान

परिचय
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण की मूल प्रक्रिया के रूप में सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) ने पारंपरिक थ्रू-होल माउंट प्रौद्योगिकी (टीएचटी) की सीमाओं को पूरी तरह से बदल दिया है।प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबीएस) की सतह पर सीधे तारों के बिना या छोटे तारों के साथ इलेक्ट्रॉनिक घटकों को माउंट करके, एसएमटी इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के उच्च घनत्व, उच्च प्रदर्शन और लघुकरण को प्राप्त करता है।इस लेख में पीसीबी विनिर्माण में एसएमटी के अनुप्रयोग का व्यापक विश्लेषण किया जाएगा।, तकनीकी लाभ, चुनौतियां और भविष्य के रुझान।

एसएमटी पीसीबी की तकनीकी प्रक्रिया
एसएमटी की मूल प्रक्रिया में सामग्री की तैयारी, सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग, घटक की स्थापना, रिफ्लो सोल्डरिंग और निरीक्षण और मरम्मत जैसे चरण शामिल हैं।जिसे विशेष रूप से निम्नलिखित प्रमुख लिंक में विभाजित किया जा सकता है:

स्क्रीन प्रिंटेड सोल्डर पेस्ट
पीसीबी के पैडों पर सटीक रूप से मिलाप पेस्ट प्रिंट करने के लिए स्टील जाल और एक स्क्रीन प्रिंटिंग मशीन का उपयोग करें। मिलाप पेस्ट की एकरूपता सीधे वेल्डिंग गुणवत्ता को प्रभावित करती है।ऑप्टिकल निरीक्षण (एसपीआई) के माध्यम से कोई चूक मुद्रण या आसंजन सुनिश्चित करना आवश्यक है 136.

घटकों की स्थापना
सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) प्लेसमेंट मशीन एक उच्च परिशुद्धता दृष्टि प्रणाली और यांत्रिक हाथ के माध्यम से सतह माउंट घटकों (एसएमडी) को मिलाप पेस्ट स्थिति में रखती है।दोतरफा बोर्डों के लिए, A और B पक्षों के बीच अंतर करना आवश्यक है और अलग-अलग पिघलने के बिंदु पट्टा पेस्ट या लाल चिपकने वाले का उपयोग निर्धारण के लिए किया जा सकता है 35.

रिफ्लो सोल्डरिंग
रिफ्लो सोल्डरिंग फर्नेस में, सोल्डर पेस्ट प्रीहीटिंग, पिघलने और ठंडा करने के बाद सोल्डर जोड़ों का निर्माण करता है।तापमान वक्र का सटीक नियंत्रण घटकों के झूठे मिलाप या थर्मल क्षति से बचने की कुंजी है. 68

निरीक्षण और मरम्मत
स्वयंचलित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई), एक्स-रे निरीक्षण आदि के द्वारा वेल्डिंग गुणवत्ता की जांच की जाती है और दोषपूर्ण वेल्डिंग बिंदुओं की मरम्मत की जाती है।जटिल सर्किटों को अभी भी विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए कार्यात्मक परीक्षणों की आवश्यकता होती है 68.

मिश्रित असेंबली प्रक्रिया के लिए (SMT के साथ संयुक्त छेद के माध्यम से घटकों), तरंग मिलाप या मैन्युअल मिलाप को संयुक्त किया जाना चाहिए, जैसे कि पहले सतह माउंट और फिर छेद के माध्यम से,या दोतरफा रिफ्लो सोल्डरिंग और वेव सोल्डरिंग का संयोजन. 69

एसएमटी के तकनीकी फायदे
एसएमटी की लोकप्रियता कई पहलुओं में इसके व्यापक लाभों से लाभान्वित होती हैः

लघुकरण और उच्च घनत्व
एसएमडी घटकों की आयतन छेद के घटकों की तुलना में 60% कम है और उनका वजन 75% कम हो जाता है, जिससे पीसीबी रूटिंग घनत्व में काफी वृद्धि होती है।वे दोतरफा माउंटिंग का समर्थन करते हैं और ड्रिलिंग की आवश्यकता को कम करते हैं 2410.

उच्च आवृत्ति विशेषताएं और विश्वसनीयता
लघु लीड डिजाइन परजीवी प्रेरण और क्षमता को कम करता है, और संकेत संचरण दक्षता में सुधार करता है।विरोधी कंपन प्रदर्शन मजबूत है, और विफलताओं के बीच का औसत समय (एमटीबीएफ) 27 प्रतिशत तक बढ़ जाता है।

लागत-लाभ
सामग्री और परिवहन लागत को कम करने के लिए पीसीबी परतों और क्षेत्र की संख्या को कम करें; स्वचालित उत्पादन मानव इनपुट को कम करता है, और समग्र लागत को 30% से 50% तक कम किया जा सकता है410.

विनिर्माण दक्षता
पूरी तरह से स्वचालित प्रक्रिया (जैसे कि कई घटकों के अनुकूल प्लेसमेंट मशीन) उत्पादन की तैयारी के समय को कम करती है और बड़ी मात्रा में उच्च दक्षता वाले उत्पादन का समर्थन करती है।

एसएमटी के समक्ष चुनौतियां
अपने महत्वपूर्ण लाभों के बावजूद, एसएमटी में अभी भी निम्नलिखित तकनीकी सीमाएं हैंः

यांत्रिक तनाव सहिष्णुता
सोल्डर जोड़ का आकार अपेक्षाकृत छोटा है और यह लगातार प्लगिंग और अनप्लगिंग या मजबूत कंपन वातावरण में विफलता के लिए प्रवण है।यह छेद के माध्यम से प्रौद्योगिकी के साथ संयोजन में कनेक्शन 710 को मजबूत करने के लिए आवश्यक है.

उच्च शक्ति और गर्मी अपव्यय की सीमाएँ
उच्च-शक्ति वाले घटकों (जैसे ट्रांसफार्मर) में उच्च गर्मी अपव्यय आवश्यकताएं होती हैं और आमतौर पर इन-होल डिजाइनों का संयोजन में उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जिससे प्रक्रिया जटिलता में 79% की वृद्धि होती है।

प्रसंस्करण जटिलता
मल्टी-लेयर पीसीबीएस के लिए इंटरलेयर संरेखण सटीकता आवश्यकताएं उच्च हैं। यदि संरेखण विचलन होता है तो यह घटक ऑफसेट का कारण बन सकता है और 9% तक पुनः कार्य दर बढ़ा सकता है।

IV. भविष्य के विकास के रुझान
उच्चतर एकीकरण और लघुकरण
01005 पैकेज और छोटे घटकों की लोकप्रियता के साथ, SMT इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के आगे लघुकरण को बढ़ावा देगा,सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग और माउंटिंग सटीकता की चुनौतियों का सामना करते हुए 810.

बुद्धिमान पता लगाने की तकनीक
कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग से एओआई प्रणालियों की दोष पहचान क्षमता में वृद्धि होगी, मैन्युअल हस्तक्षेप में कमी आएगी और पता लगाने की दक्षता में सुधार होगा।

हाइब्रिड विनिर्माण प्रौद्योगिकी
एसएमटी, थ्रू-होल टेक्नोलॉजी और थ्रीडी प्रिंटिंग का संयोजन उच्च शक्ति और जटिल संरचनाओं की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है।जैसे ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स में हाइब्रिड सर्किट बोर्डों का डिजाइन 79.

हरित विनिर्माण
सीसा मुक्त मिलाप और निम्न तापमान वेल्डिंग प्रक्रियाओं को बढ़ावा देने से पर्यावरण संरक्षण की आवश्यकताओं का जवाब मिलता है जबकि ऊर्जा खपत में 8% की कमी आती है।

निष्कर्ष
उच्च दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और लागत लाभों के साथ एसएमटी प्रौद्योगिकी इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण उद्योग की आधारशिला बन गई है।यांत्रिक शक्ति और गर्मी फैलाव जैसी चुनौतियों के बावजूद, SMT तकनीकी नवाचार और प्रक्रिया अनुकूलन के माध्यम से उच्च प्रदर्शन और छोटे आकार की ओर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों का नेतृत्व करना जारी रखेगा।बुद्धिमत्ता और हरियाली इसके विकास की मुख्य दिशाएं होंगी।, 5जी और इंटरनेट ऑफ थिंग्स जैसे उभरते क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण तकनीकी सहायता प्रदान करता है।