SMT là gì? Cùng tìm hiểu dây chuyền công nghệ SMT

Công nghệ SMT khá quen thuộc trong lĩnh vực sản xuất linh kiện. Công nghệ SMT khá quen thuộc trong lĩnh vực sản xuất linh kiện. Bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin về công nghệ này để có thêm nhiều kiến thức hữu ích về các thiết bị điện tử mà mình đang sử dụng.

Trong bài viết này, Hồng Nhân sẽ cung cấp đến bạn những thông tin cơ bản về khái niệm, ưu nhược điểm cũng như thành phần của SMT, cùng tìm hiểu nhé!

1. Công nghệ SMT là gì?

Công nghệ SMT (Surface Mount Technology) là thuật ngữ vô cùng quen thuộc trong ngành điện tử. Công nghệ này còn có tên gọi khác là công nghệ dán bề mặt. Người ta sẽ sản xuất bo mạch bằng phương pháp hàn qua các bể chì nóng thay vì xuyên lỗ như trước đây.

SMT bắt đầu được đưa vào sử dụng vào những năm 1960. Khi đó, kỹ thuật cũ đòi hỏi phải gia công cơ khí các thiết bị linh kiện để có thể đính thêm một mẫu kim loại vào 2 đầu, sau đó mới hàn chúng trực tiếp trên bề mặt mạch in.

Sau khi có công nghệ SMT, người ta có thể cố định linh kiện lên bề mặt mạch in bằng cách phủ một lượng chì rất nhỏ. Mặt còn lại của tấm PCB cũng sẽ được thực hiện tương tự bằng cách cố định linh kiện chỉ với một chấm kem hàn. Nhờ đó giảm đi đáng kể kích thước vật lý của linh kiện.

>>> Xem thêm: Bảng báo giá màn hình led ngoài trời, trong nhà mới nhất 2022

Ngày nay, công nghệ SMT được tiến hành tự động hóa. Máy SMT sẽ đảm bảo việc gắp linh kiện và đặt vào vị trí trên bảng mạch in diễn ra vô cùng chính xác. Quy trình vận hành này mang đến nhiều lợi ích như cắt giảm chi phí nhân công, tăng công suất sản xuất.

Tùy theo từng hãng sản xuất mà sự khác biệt về quá trình gắn Chip lên các bo mạch. Tuy nhiên, thông thường quy trình thực hiện SMT được tiến hành theo quy trình 4 bước tiêu chuẩn như sau:

Bước 1: Quét hợp kim hàn

Kem hàn có dạng bột nhão với độ bám dính cao. Tùy theo đối tượng cần hàn mà nhà sản xuất sẽ thay đổi thành phần kem cho phù hợp. Để việc quét kem chính xác thì người ra sẽ quét kem qua lỗ của mặt nạ kim loại (Metal Mask hoặc Stencil) được đặt trên PCB.

Bước 2: Gắn Chip, IC

Máy sẽ tự động gỡ linh kiện và đặt vào đúng vị trí đã quét kem hàn. Sau khi kem khô, PCB sẽ lật mặt và thực hiện tương tự với mặt còn lại. Công nghệ hiện đại ngày nay cho phép các thiết bị đặt linh kiện vô cùng chính xác, thậm chí là có thể cùng lúc gắn linh kiện tại 2 mặt của bo mạch.

Bước 3: Gia nhiệt và làm mát

Sau khi được gắn linh kiện, PCB đi qua khu vực lò sấy với mức nhiệt tăng dần cho đến khi kem hàn nóng chảy và dính chặt vào PCB. Tiếp đến, PCB sẽ được đi qua khu vực tẩy rửa để làm sạch rồi làm khô bằng khí nén.

Bước 4: Kiểm tra

Thông qua máy AOI (Automated Optical Inspection) quang học hoặc X-ray, linh kiện bị lỗi sẽ được tìm thấy để xử lý phù hợp.

Ngày nay, các hãng công nghệ lớn đều áp dụng công nghệ SMT vào sản xuất linh kiện. SMT được đánh giá là công nghệ của nền công nghiệp điện tử.

2. Ưu nhược điểm của công nghệ SMT

• Công nghệ SMT được xem là bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực linh kiện điện tử với nhiều ưu điểm nổi bật:
• Kích thước vật lý của linh kiện sẽ được thu nhỏ đáng kể nhờ việc dán linh kiện lên cả 2 mặt của bo mạch.
• Quá trình chế tạo PCB đơn giản hơn nhờ việc hạn chế số lỗ trên bề mặt. Thay vì dây dẫn đi qua các lỗ để liên kết các thành phần như phương pháp xuyên lỗ, thì công nghệ SMT cho phép các thành phần được hàn ngay trên PCB.
• Quy trình lắp ráp linh kiện nhanh chóng, nhờ đó tăng tổng sản lượng sản xuất.
• Với công nghệ lắp ráp có độ chính xác cao sẽ giúp hạn chế xảy ra sai sót. Những lỗi như lệch vị trí mối nối do sức căng bề mặt của kem hàn nóng sẽ được tự động hiệu chỉnh để đảm bảo chất lượng linh kiện tốt nhất.
• Tăng hiệu năng cho linh kiện nhờ việc làm giảm trở và kháng của lớp chì tiếp xúc.
• Giảm chi phí sản xuất, nhân công, nhờ đó giảm chi phí sản xuất.
• Hạn chế xảy ra các hiệu ứng cao tần (RF), nhờ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc dự đoán các đặc tuyến của linh kiện.
• An toàn hơn nhờ giảm lượng bức xạ phát ra khi lắp ráp.

Tuy nhiên, công nghệ SMT là công nghệ mới, đòi hỏi sự đầu tư về máy móc và thời gian so với công nghệ xuyên lỗ cũ. Chưa kể kích thước linh kiện cũng được thu nhỏ nên đòi hỏi doanh nghiệp phải đáp ứng được công nghệ gắn linh kiện lên bo mạch tự động. Nếu triển khai thủ công thì sẽ xảy ra tỷ lệ sai lệch là vô cùng lớn, gây lãng phí tiền bạc.

3. Các thành phần công nghệ SMT chung

Công nghệ SMT ngày càng trở nên phổ biến trong ngành lắp ráp điện tử. Có rất nhiều thành phần cấu tạo nên công nghệ này. Tất cả cá thiết bị sẽ hoạt động đồng bộ để giúp bo mạch hoạt động ổn định nhất. Các thành phần SMT chung phổ biến bao gồm:

3.1 Thành phần thụ động: SMD thụ động

SMD thụ động có thể sử dụng nhiều thiết bị khác nhau như điện cảm, điện dung và thiết bị tổng hợp. So với các bộ phận xuyên lỗ thì thành phần SMD thụ động có khối lượng nhỏ hơn 10 lần.

3.2 Bóng bán dẫn và điện trở

SMD tiêu chuẩn có thành phần không thể thiếu là bóng bán dẫn và điện trở. Trong đó:

• Điện trở có tác dụng phân chia điện áp, từ đó làm giảm dòng điện và điều chỉnh mức tín hiệu.
• Bóng bán dẫn có tác dụng khuếch đại và chuyển đổi công suất điện tử cùng với tín hiệu điện tử.

Khi mà không có dòng điện đến đế, sẽ có một dòng điện nhỏ chạy giữa bọ phát và bộ thu.

3.3 Diode

Đây là thiết bị cho phép dòng điện lưu thông theo 1 hướng. Người ta sử dụng Diode để chuyển dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC). Bạn dễ dàng nhìn thấy Diode trên bảng mạch in.

3.4 Mạch tích hợp

Đây là Chip Logic đơn giản giúp truyền tín hiệu và giảm nhiệt độ bo mạch. Nhờ đó giúp bo mạch hoạt động hiệu quả. Tùy theo các gói mà chúng ta sẽ sử dụng Chip phù hợp. Chẳng hạn đối với Chip Logic đơn giản có thể chỉ cần 14 hoặc 16 chân còn Chip trong bộ xử lý VLSI thì có thể yêu cầu đến 200 chân thậm chí nhiều hơn.

Đối với mạch tích hợp phác thảo nhỏ như các gói SOIC thì chúng ta có thể sử dụng Chip Logic 74 Series. Với gói BGA (Ball Grid Array), nhà sản xuất sẽ kết nối bên dưới thay vì bên cạnh như các loại Chip thông thường.

Công nghệ SMT thật sự mang đến nhiều ưu điểm tuyệt vời cho ngành linh kiện như hiệu quả sản xuất cao, ít xảy ra lỗi, chi phí thấp, giảm độ bức xạ… Ngày càng nhiều doanh nghiệp lớn như Samsung-SMT, Speedline (Mỹ) hay Juki (Nhật bản) sử dụng công nghệ này và mang lại hiệu quả vượt mong đợi.

Hi vọng qua bài viết này bạn sẽ có thêm nhiều thông tin thú vị về công nghệ SMT. Hãy truy cập https://hongnhan.com.vn/ để có thêm những kiến thức bổ ích về màn hình, linh kiện điện tử, công nghệ trình chiếu… cũng như biết cách để lựa chọn được những sản phẩm công nghệ chất lượng.