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En el proceso de la tecnología de semiconductores sigue rompiendo el límite físico, SMT (tecnología de montaje superficial) como el proceso central de procesamiento de PCBA, y las placas de desarrollo de semiconductores están formando una profunda simbiosis técnica. Esta sinergia no sólo reconfigura la lógica subyacente de la fabricación de componentes electrónicos, sino que también impulsa a las placas de desarrollo a mejorar a pasos agigantados indicadores clave como la densidad de integración, la integridad de la señal y la fiabilidad. En primer lugar, hablemos de la simbiosis tecnológica. La miniaturización de los componentes semiconductores y la integración funcional promueven directamente la evolución del proceso SMT hacia una mayor precisión. El paquete BGA (Ball Grid Array), por ejemplo, cuando el espaciado entre pines se reduce de 0,5 mm a 0,3 mm, la precisión de posicionamiento visual de la máquina de colocación SMT debe mejorarse de ± 50μm a ± 15μm, mientras que con nuestra serie NT-B5 de máquinas pick and place de Nectec se consigue un alto grado de consistencia del control de la bola de soldadura. Este avance en el proceso permite a las placas de desarrollo de semiconductores integrar chips SoC de más de 1000 pines para apoyar la realización de sistemas complejos, como los módulos RF de estación base 5G. Por otro lado, la innovación de procesos en SMT alimenta la libertad de diseño de semiconductores. La aplicación de pastas conductoras de nanoplata aumenta la conductividad térmica de las juntas de soldadura hasta 80W/m・K, una mejora de 50% con respecto a las pastas de soldadura tradicionales, reduciendo las temperaturas de unión de los dispositivos semiconductores de potencia en 15 °C a plena carga, lo que permite al diseño de chips relajar las restricciones de consumo de energía. Este avance material ofrece una solución térmica para placas de desarrollo de alto rendimiento, como los pedales de gas de IA y los módulos de potencia de automoción. En segundo lugar, hablemos de la reconstrucción del rendimiento. La tecnología de montaje SMT rompe el límite físico gracias a la capacidad de montaje de componentes ultraminiatura.
El montaje estable de componentes 01005 (0,4 mm x 0,2 mm) permite a la placa de desarrollo multiplicar por 5 el número de componentes por unidad de superficie, lo que favorece el diseño integrado de módulos multichip (MCM). En las placas de desarrollo de dispositivos médicos, esta capacidad permite integrar un módulo de adquisición de señales bioeléctricas de 128 canales en un tamaño de 10 mm x 10 mm, que es 80% más pequeño que las soluciones enchufables convencionales. Por otra parte, el diseño de pines cortos de SMT reduce significativamente los parámetros parásitos en escenarios de alta frecuencia y alta velocidad. Tomando como ejemplo las tarjetas de desarrollo de ondas milimétricas 5G, el parche SMT reduce la inductancia parásita de la ruta de señal de 5nH en tecnología de agujero pasante a menos de 0,1nH, lo que, junto con el sustrato LCP (polímero de cristal líquido) (constante dieléctrica de 2,8, factor de pérdida de 0,002), puede soportar la transmisión estable de señales por encima de 60GHz con una BER inferior a 10^-12. Esta mejora del rendimiento promueve directamente los avances tecnológicos en los ámbitos del radar montado en vehículos y las comunicaciones por satélite. Esta mejora del rendimiento promueve directamente el avance tecnológico en el campo de los radares montados en vehículos, las comunicaciones por satélite, etc. Así pues, para construir una base tan fiable como ésta, SMT responde a condiciones de trabajo complejas mediante la optimización multidimensional del proceso. En la placa de desarrollo de control industrial, Sn96.5Ag3.0Cu0.5 pasta de soldadura de aleación combinada con diseño de almohadilla escalonada, de modo que la resistencia a la tracción de las juntas de soldadura ≥ 0,15N/mm ², en comparación con el diseño tradicional para mejorar 25%; al mismo tiempo, se inyecta en la parte inferior del relleno para absorber 90% de la energía de vibración, para asegurar que la vida de fatiga de las articulaciones en el -40 ℃ a 125 ℃ ciclo de temperatura de más de 10 ^ 6 veces.
En tercer lugar, hablemos de la aplicación real de la tecnología SMT. En primer lugar, en el campo de la electrónica tradicional. La placa base de los smartphones alcanza una densidad de componentes de hasta 25 por centímetro cuadrado mediante SMT, y admite la integración del módulo de RF 5G y el chip de IA. Las placas de desarrollo de dispositivos para llevar puestos utilizan placas de circuitos flexibles (FPC) como soporte, utilizando adhesivo de curado a baja temperatura (temperatura de curado <150°C) para completar el paquete de apilamiento 3D de sensores y baterías, y manteniendo la estabilidad de transmisión de la señal bajo la condición de radio de curvatura <2mm. En segundo lugar está el campo de los automóviles eléctricos. Las placas de desarrollo ADAS para vehículos realizan la producción en masa de dispositivos BGA de paso de 0,3 mm mediante SMT, y controlan la tasa de defectos de las juntas de soldadura a menos de 5 partes por millón con el sistema de inspección por rayos X. En el sistema de gestión de baterías para vehículos de nueva energía, las almohadillas de disipación de calor con base de cobre y el diseño de microcanales de los parches SMT reducen la resistencia térmica del módulo a 0,5K/W y cumplen los requisitos de impermeabilidad y resistencia al polvo IP67. Por último, el campo de la automatización industrial. La placa de desarrollo del PLC utiliza pasta conductora de nano-plata SMT para realizar interconexiones altamente fiables, y fluctuaciones de retardo de transmisión de señal <5ps bajo aceleración por vibración ≥5 g. Este avance en el proceso permite al controlador del robot industrial mejorar la velocidad de respuesta en 30%, al tiempo que soporta un funcionamiento en un amplio rango de temperaturas de -20℃ a 85℃. Al final de este pasaje, nos gustaría mencionar la perspectiva de este avance de la tecnología SMT.
En primer lugar, se trata de una transformación digitalizada completa. El sistema de inspección AOI impulsado por IA realiza el reconocimiento de defectos a nivel de micras a través del aprendizaje profundo, con una tasa de error de juicio de menos de 0,1%, y proporciona retroalimentación en tiempo real para ajustar los parámetros de colocación: nuestro NX-B de Nectec utiliza tecnología de objeto de inspección de penetración de rayos X de dos potencias para detectar con precisión los defectos interiores. La aplicación de la tecnología de gemelos digitales ha acortado el ciclo de introducción de nuevos productos en 30% y ha aumentado la precisión de la predicción de fallos de los equipos a 95%. En segundo lugar, estamos estudiando la construcción de una base para el nuevo material. La soldadura de almacenamiento de energía de cambio de fase ajusta dinámicamente la distribución del calor durante el proceso de soldadura, reduciendo el choque térmico de la soldadura de dispositivos de alta potencia en 40%; la aplicación de la película PI degradable promueve la evolución de las placas de desarrollo de implantes médicos hacia la protección del medio ambiente, y realiza el equilibrio entre biocompatibilidad y estabilidad de la señal en el entorno in vivo.
