O que é SMT e como a TI+OT consegue uma operação inteligente dos processos SMT.

O processo SMT é uma tecnologia importante para a produção de PCBA atualmente. Como um membro altamente automatizado, ainda há muitas dificuldades de produção que não podem ser resolvidas diante das mudanças nas condições externas e nos fatores internos de gerenciamento. Agora que a tecnologia está avançada, a TI+OT auxilia nas operações da linha de produção. Isso não é mais difícil. Como integrar e auxiliar efetivamente os processos de SMT em operações inteligentes torna-se uma grande questão sem resposta para o fabricante de SMT lidar. Neste artigo, vamos nos aprofundar nos detalhes para responder a essas perguntas e dar uma perspectiva mais ampla sobre esses conceitos.

Primeiro, vamos‘vamos apresentar a SMT. SMT é uma tecnologia de montagem em superfície. É uma tecnologia que monta componentes eletrônicos, como resistores, capacitores, transistores, circuitos integrados e outras peças em uma placa de circuito impresso. Ela usa pasta de solda para ser impressa na superfície da placa de circuito, e os pés de solda dos componentes eletrônicos são colocados na posição da pasta de solda, usando alta temperatura para derreter a pasta de solda. A temperatura máxima do forno de alta temperatura deve ser maior do que o ponto de fusão da pasta de solda, mas não deve ser tão alta que os componentes eletrônicos sejam queimados. Quando a pasta de solda derreter, ela se transformará em um líquido. Depois de revestir as pernas de solda dos componentes eletrônicos, ela será resfriada e solidificada à temperatura, e o PCBA estará concluído. A maior diferença entre a tecnologia SMT e a tecnologia de via original está no "volume" da produção final. No passado, a tecnologia de solda através de orifícios exigia pernas de solda adicionais para que os componentes eletrônicos passassem pela placa de circuito para soldar as peças à placa.

As pernas de solda tinham um limite mínimo de tamanho, o que também impedia que o volume da placa PCB geral fosse reduzido. A tecnologia SMT usa pasta de solda, o que elimina o volume das pernas de solda, de modo que o tamanho do PCBA produzido está ficando cada vez menor, o que está mais de acordo com as necessidades dos designs de produtos eletrônicos existentes, que se tornam cada vez mais finos.

Em segundo lugar, sempre ouvimos termos diferentes que são derivados do SMT, como‘Vamos explorar esses termos e explicaremos cada um deles em detalhes. O primeiro termo é SMT, é simplesmente a atual tecnologia moderna de produção em massa para montagem de componentes eletrônicos em uma placa de circuito, um processo de solda especial é usado para aderir componentes eletrônicos para atingir o objetivo de soldá-los na placa de circuito; o segundo termo é SMD, também conhecido como Surface Mount Device (dispositivo de montagem em superfície), refere-se a componentes eletrônicos que são soldados a uma placa de circuito, como chips, resistores, capacitores etc.; o terceiro termo é SMA, também conhecido como Surface Mount Assembly (montagem em superfície), é adequado para módulos de montagem em superfície quando um componente eletrônico é composto por um ou mais componentes eletrônicos em seu interior. Os tipos de módulos mais comuns incluem SMA compostos de diferentes desempenhos, como módulos Bluetooth e módulos WIFI; o quarto termo é SME, também conhecido como Surface Mount Equipment (equipamento de montagem em superfície), que se refere a uma instalação usada para a tecnologia SMT para soldar componentes SMD. O SME abrange uma variedade de máquinas, incluindo impressoras de pasta de solda, fornos de refluxo de ar quente, máquinas de teste on-line ICT, detectores ópticos automáticos AOI, etc. Esse equipamento automatiza a colocação e a soldagem de vários componentes eletrônicos durante o processo de produção de PCBA. 

Em terceiro lugar, queremos discutir algumas vantagens do uso do SMT na fabricação industrial moderna. A primeira vantagem é a miniaturização dos componentes eletrônicos, pois a vantagem está mais no aspecto do tamanho. Quando os componentes eletrônicos são soldados na forma de conexão SMT direta, tanto a área quanto o volume são reduzidos. Economizando mais espaço na placa, os produtos eletrônicos podem ser miniaturizados, ou as placas de circuito com o mesmo espaço podem ser colocadas em mais componentes eletrônicos para aumentar a funcionalidade e o desempenho; A segunda vantagem é a alta precisão do produto, pois, quando os componentes SMD são menores e mais finos, os campos e as dimensões em que os produtos eletrônicos podem ser aplicados podem ser bastante ampliados, como produtos eletrônicos menores e mais leves, CPUs de maior desempenho ou, agora, GPUs mais potentes, pois a IA impulsiona o poder de computação, todos com desempenho mais sofisticado dos componentes SMD; a terceira vantagem é a qualidade e a estabilidade da produção, pois é diferente da tecnologia de solda através de orifícios, em que a tecnologia SMT em si não exige muito trabalho manual. Ela usa equipamentos automatizados para realizar a colocação de peças eletrônicas e operações de solda em quase todo o processo. Ela é mais adequada para a produção em massa. O processo também é mais estável do que a soldagem por orifício e a qualidade é relativamente garantida; a quarta vantagem é a melhoria da relação custo-benefício, pois quando o equipamento é automatizado na produção, além de estabilizar o processo, reduzir os erros e promover a melhoria da eficiência da produção, a mão de obra e as horas de trabalho são efetivamente reduzidas, ajudando as empresas a economizar custos de mão de obra e tempo.

Em quarto lugar, queremos discutir o procedimento de fabricação do SMT. A primeira etapa é a preparação da instalação da placa de circuito impresso: as placas de circuito produzidas pelo fabricante incluem linhas de impressão, definição dos locais de instalação dos componentes eletrônicos, pontos de impressão da pasta de solda, etc., ou a terceirização para a fábrica de placas de circuito impresso e o envio para a fábrica para produção contínua de placas, A segunda etapa é a preparação dos componentes eletrônicos: de acordo com os requisitos do projeto, selecione os componentes eletrônicos correspondentes e configure-os em montadores SMT subsequentes para a colocação do material; A terceira etapa é a colagem da solda: os desenhos do projeto são importados para a impressora de pasta de solda, e a placa de circuito impresso entra na impressora de pasta de solda por meio da correia transportadora, e a pasta de solda é aplicada nos locais em que os componentes eletrônicos precisam ser soldados; A quarta etapa é a colocação do componente: os componentes eletrônicos mapeados são dispostos em posições predeterminadas na placa de circuito impresso de acordo com os desenhos do projeto. Os componentes eletrônicos serão colados em pasta de solda. Como a pasta de solda está em forma de pasta, ela pode ser facilmente fixada, de modo que os componentes não serão deslocados durante o transporte; a quinta etapa é a soldagem por refluxo: os chips SMT acabados entram no forno de refluxo e usam alta temperatura para derreter a pasta de solda, de modo que os componentes eletrônicos que flutuam na superfície possam aderir à PCB. Depois que a temperatura cai, a pasta de solda se solidifica para que os componentes fiquem firmes na PCB; a etapa final dessa linha de produção é a inspeção SMT. É aqui que as máquinas de inspeção por raios X entram em ação. Nectec‘s NX-EF PCB/BGA são equipadas com a mais avançada tecnologia de raios X com uma ampliação geométrica máxima de 125X.

Em quinto lugar, queremos discutir alguns possíveis desafios durante a produção de SMT. O primeiro desafio possível é o controle de qualidade: a miniaturização dos componentes eletrônicos se tornou uma tendência inevitável ao longo do desenvolvimento, e a configuração de alta densidade dos componentes nas placas PCB se tornou a norma. Além do tamanho reduzido, a orientação funcional se torna mais complexa e a dificuldade de colocação inicial dos componentes aumenta, e a soldagem é propensa a problemas técnicos de baixa qualidade, como a soldagem, o que também leva indiretamente a uma maior dificuldade nos testes subsequentes, na manutenção e no manuseio dos componentes; o segundo desafio possível são as necessidades de pessoal e experiência: como diferentes tipos de componentes SMD têm diferentes equipamentos de embalagem, o processamento e a soldagem podem exigir o uso de diferentes equipamentos e tecnologias, contando com a experiência do pessoal; e, embora o processo SMT seja altamente automatizado, ainda é necessário pessoal experiente para auxiliar no processamento, monitoramento, ajuste e manutenção dos equipamentos. Tendo em vista o rápido avanço tecnológico atual e o envelhecimento da mão de obra, como ter mão de obra suficiente para manter a operação do processo é um desafio; o terceiro desafio possível são as dificuldades de gerenciar os materiais de produção: os materiais usados no processo SMT são complexos, incluindo uma variedade de componentes eletrônicos, pastas de solda, materiais de embalagem, vários estilos de placas PCB etc. Além da variedade de materiais, a complexidade do controle de qualidade unificado também aumentou, o que facilita ser afetado por mudanças na demanda do mercado, flutuações de preço e problemas na cadeia de suprimentos que afetam ainda mais o cronograma de produção SMT.

Em sexto lugar, queremos discutir a importância da TI+OT e da inteligência para ajudar todo o processo de SMT. Há alguns pontos importantes que merecem ser destacados. O primeiro ponto é que a importação inteligente e a automação operam juntas: o processo SMT em si é uma automação altamente integrada. Desde a colocação de componentes eletrônicos, impressão de pasta de solda, soldagem, testes, etc., o processo de execução automatizado é usado durante a produção para obter consistência na qualidade da produção. A introdução inteligente ajuda a identificar anormalidades na linha de produção, a eliminar possíveis erros de saída, a reduzir a mão de obra e a melhorar a eficiência da produção, que é a chave para a produção automatizada cooperativa inteligente; o segundo ponto é o monitoramento real e a análise de dados: durante o processo, a rede de equipamentos é usada para obter o monitoramento real do processo SMT geral. Os sensores são conectados ao sistema de equipamentos de monitoramento. Ao coletar dados como status de produção, status de operação do equipamento, valores de qualidade do produto etc., após a análise e o processamento dos dados, é possível obter insights e identificar problemas no processo para obter a melhoria e a otimização do processo; o terceiro ponto é a capacidade de resposta mais rápida e a tomada de decisões instantâneas: quando as informações e as operações são combinadas com recursos de rede de alta velocidade, o sistema de monitoramento pode fornecer pesquisa e análise de dados em tempo real durante o processo SMT e até mesmo alertas antecipados, permitindo que os gerentes descubram imediatamente os riscos potenciais e tomem decisões mais rápidas e precisas durante as operações do processo. Faça julgamentos e tome as medidas adequadas imediatamente para evitar possíveis interrupções na produção ou problemas de qualidade.

Para concluir, o advento da tecnologia SMT promoveu a leveza dos produtos eletrônicos, e o poder técnico e os recursos de design e produção de componentes eletrônicos também foram unidos e aprimorados. Embora seja altamente automatizada, ela também resultou no dilema de que os materiais no processo SMT são relativamente difíceis de gerenciar. Além do aprimoramento da tecnologia de produção, os recursos de integração de TI, OT e inteligência no ambiente de produção são uma parte necessária para responder à tendência futura da produção inteligente. Promover a melhoria da adaptabilidade ambiental também é fundamental para fortalecer a competitividade das empresas de SMT.