В процессе развития полупроводниковых технологий, продолжающих преодолевать физические пределы, SMT (технология поверхностного монтажа), как основной процесс обработки PCBA, и полупроводниковые платы для разработки формируют глубокий технический симбиоз. Этот синергетический эффект не только меняет логику производства электроники, но и способствует тому, что платы для разработчиков добиваются скачкообразного улучшения таких ключевых показателей, как плотность интеграции, целостность сигнала и надежность. Сначала поговорим о технологическом симбиозе. Миниатюризация полупроводниковых компонентов и функциональная интеграция напрямую способствуют эволюции процесса SMT в сторону повышения точности. Например, при уменьшении расстояния между выводами BGA (Ball Grid Array) с 0,5 мм до 0,3 мм, точность визуального позиционирования SMT-машины должна быть улучшена с ± 50 мкм до ± 15 мкм, в то время как с помощью нашей машины Nectec серии NT-B5 можно достичь высокой степени согласованности контроля шарика припоя. Этот технологический прорыв позволяет полупроводниковым платам для разработки интегрировать 1000+ пиновые SoC-чипы для поддержки реализации сложных систем, таких как радиочастотные модули базовых станций 5G. С другой стороны, технологические инновации в SMT обеспечивают свободу проектирования полупроводников. Применение наносеребряных проводящих паст повышает теплопроводность паяных соединений до 80 Вт/м・К, что на 50% лучше, чем у традиционных паяльных паст, и позволяет снизить температуру спаев силовых полупроводниковых устройств на 15°C при полной нагрузке, что позволяет при проектировании чипов ослабить ограничения на энергопотребление. Этот прорыв в материале обеспечивает тепловое решение для высокопроизводительных плат разработки, таких как педали газа AI и автомобильные силовые модули. Во-вторых, давайте обсудим восстановление производительности. Технология монтажа SMT преодолевает физические ограничения благодаря возможности установки сверхминиатюрных компонентов.

Стабильный монтаж 01005 компонентов (0,4 мм x 0,2 мм) позволяет увеличить количество компонентов на единицу площади платы в 5 раз, что поддерживает интегрированный дизайн многокристальных модулей (MCM). В платах для разработки медицинских приборов эта возможность позволяет интегрировать 128-канальный модуль сбора биоэлектрических сигналов в плату размером 10 мм x 10 мм, что на 80% меньше, чем у обычных вставных решений. С другой стороны, конструкция SMT с короткими выводами значительно снижает паразитные параметры в высокочастотных и высокоскоростных сценариях. Если взять в качестве примера платы для разработки плат для миллиметровых волн 5G, то SMT-патч снижает паразитную индуктивность сигнального тракта с 5nH в технологии сквозных отверстий до менее чем 0,1nH, что в сочетании с подложкой LCP (жидкокристаллический полимер) (диэлектрическая проницаемость 2,8, коэффициент потерь 0,002) позволяет поддерживать стабильную передачу сигналов на частотах выше 60 ГГц с BER менее 10^-12. Такое улучшение характеристик напрямую способствует технологическому прорыву в области автомобильных радаров и спутниковой связи. Такое улучшение характеристик напрямую способствует технологическому прорыву в области автомобильных радаров, спутниковой связи и т.д. Таким образом, чтобы построить такой надежный фундамент, SMT реагирует на сложные условия работы путем многомерной оптимизации процесса. В промышленной плате развития управления, Sn96.5Ag3.0Cu0.5 сплава паяльной пасты в сочетании со ступенчатым дизайном площадки, так что прочность на растяжение паяных соединений ≥ 0,15N / мм ², по сравнению с традиционным дизайном, чтобы улучшить 25%; в то же время, вводится в нижней части наполнителя для поглощения 90% энергии вибрации, чтобы обеспечить усталостную прочность соединений в -40 ℃ до 125 ℃ температурного цикла более чем в 10 ^ 6 раз.

В-третьих, давайте поговорим о реальном применении технологии SMT в жизни. Во-первых, это традиционная область электроники. Материнская плата смартфона обеспечивает плотность компонентов до 25 на квадратный сантиметр благодаря SMT, а также поддерживает интеграцию радиочастотного модуля 5G и чипа искусственного интеллекта. Платы для разработки носимых устройств используют гибкие печатные платы (FPC) в качестве носителя, применяя низкотемпературный отверждаемый клей (температура отверждения <150°C) для завершения 3D-укладки датчиков и батарей, и сохраняя стабильность передачи сигнала при условии радиуса изгиба <2 мм. Вторая область - это электромобили. В автомобильных платах ADAS реализовано массовое производство BGA-устройств с шагом 0,3 мм посредством SMT и контроль уровня дефектов паяных соединений до менее чем 5 частей на миллион с помощью системы рентгеновского контроля. В системе управления батареями для новых энергетических транспортных средств теплоотводящие площадки на основе меди и микроканальная конструкция SMT-патчей позволяют снизить тепловое сопротивление модуля до 0,5 К/Вт и удовлетворить требованиям водо- и пыленепроницаемости IP67. Последняя область - промышленная автоматизация. В плате для разработки ПЛК используется наносеребряная проводящая паста SMT для реализации высоконадежных межсоединений, а колебания задержки передачи сигнала <5ps при виброускорении ≥5 g. Этот технологический прорыв позволяет контроллеру промышленного робота повысить скорость отклика на 30%, поддерживая при этом работу в широком температурном диапазоне от -20℃ до 85℃. В конце этого отрывка мы хотели бы упомянуть о перспективах развития этой технологии SMT.

Во-первых, мы стремимся к полной цифровой трансформации. Система контроля AOI, управляемая искусственным интеллектом, распознает дефекты на микронном уровне с помощью глубокого обучения, с коэффициентом ошибок менее 0,1%, и обеспечивает обратную связь в реальном времени для корректировки параметров размещения. Наша система NX-B от Nectec использует технологию двухэнергетического рентгеновского луча для точного обнаружения внутренних дефектов. Применение технологии цифрового двойника позволило сократить цикл внедрения новой продукции на 30% и повысить точность прогнозирования отказов оборудования до 95%. Во-вторых, мы стремимся создать основу для нового материала. Припой с фазовым изменением энергии динамически регулирует распределение тепла в процессе пайки, снижая тепловой удар при пайке мощных устройств на 40%; применение деградирующей PI-пленки способствует эволюции плат разработки медицинских имплантатов в сторону защиты окружающей среды и обеспечивает баланс между биосовместимостью и стабильностью сигнала в условиях in vivo.