Công nghệ STM là gì? Tìm hiểu chung về công nghệ STM – 3D Vina

cong-nghe-stm-la-gi

Với những ưu điểm nổi trội về hiệu suất và tự động hóa của mình, công nghệ SMT ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất bảng mạch in PCB.  Ngày nay, hầu hết các thành phần của điện thoại trong túi của bạn – cho dù đó là điện thoại hay linh kiện lắp đặt màn hình LED như card màn hình LED được tạo ra thông qua công nghệ dán bề mặt (SMT). Vậy công nghệ STM là gì? Công nghệ này có những ưu và nhược điểm nào? Bài viết này sẽ đi giải đáp giúp bạn.

cong-nghe-stm-la-gi

 

1. Công nghệ STM là gì?

Công nghệ STM (Surface Mount Technology) hay Công nghệ dán bề mặt ( STM) là một phương pháp trong đó các thành phần điện được gắn trực tiếp lên bề mặt của bảng mạch in (PCB). Một thành phần điện được gắn theo cách này được gọi là thiết bị gắn trên bề mặt ( SMD ). Trong công nghiệp, cách tiếp cận này đã thay thế phần lớn công nghệ xuyên lỗ Phương pháp xây dựng các bộ phận phù hợp, phần lớn là do SMT cho phép tăng cường tự động hóa sản xuất, giảm chi phí và cải thiện chất lượng.

Một thành phần STM thường nhỏ hơn so với thành phần xuyên lỗ của nó vì nó có dây dẫn nhỏ hơn hoặc không có dây dẫn nào cả. Nó có thể có chân ngắn hoặc dây dẫn với nhiều kiểu khác nhau, tiếp điểm phẳng, ma trận bóng hàn ( BGA ), hoặc các đầu cuối trên thân của linh kiện.

2. Lịch sử công nghệ gắn kết bề mặt (STM)

Công nghệ dán bề mặt được phát triển vào những năm 1960. Đến năm 1986, các linh kiện gắn trên bề mặt chiếm nhiều nhất 10% thị trường, nhưng đã nhanh chóng trở nên phổ biến. Vào cuối những năm 1990, phần lớn các cụm mạch in điện tử công nghệ cao bị chi phối bởi các thiết bị gắn kết bề mặt. Phần lớn công việc tiên phong trong công nghệ này do IBM thực hiện .

cong-nghe-stm-la-gi

Phương pháp thiết kế đầu tiên được chứng minh bởi IBM vào năm 1960 trong một máy tính quy mô nhỏ sau đó được áp dụng trong Launch Vehicle kỹ thuật số máy tính được sử dụng trong các đơn vị Instrument rằng hướng dẫn tất cả Saturn IB và Saturn V xe. Các thành phần được thiết kế lại về mặt cơ học để có các mấu kim loại nhỏ hoặc nắp cuối có thể được hàn trực tiếp vào bề mặt của bảng mạch PCB. Các thành phần trở nên nhỏ hơn nhiều và việc bố trí linh kiện trên cả hai mặt của bảng mạch trở nên phổ biến hơn nhiều với việc lắp trên bề mặt hơn là gắn qua lỗ, cho phép mật độ mạch cao hơn nhiều và bảng mạch nhỏ hơn.

3. Ưu điểm và nhược điểm của công STM

3.1. Ưu điểm công nghệ STM

Những ưu điểm chính của công nghệ STM so với kỹ thuật xuyên lỗ cũ phải kể đến là:

  • Các thành phần nhỏ hơn, mật độ kết nối cao hơn vì các lỗ không chặn không gian định tuyến trên các lớp bên trong, cũng như trên các lớp mặt sau nếu các thành phần chỉ được gắn trên một mặt của PCB.
  • Các lỗi nhỏ trong vị trí linh kiện được sửa tự động khi sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy kéo các thành phần vào vị trí thẳng hàng với miếng hàn. (Mặt khác, các thành phần xuyên lỗ không thể bị lệch một chút, bởi vì một khi các dây dẫn xuyên qua các lỗ, các thành phần được căn chỉnh hoàn toàn và không thể di chuyển theo chiều ra khỏi sự liên kết.)
  • Hiệu suất cơ học tốt hơn trong điều kiện va đập và rung động (một phần do khối lượng thấp hơn và một phần do công tác ít hơn)
  • Điện trở và điện cảm thấp hơn tại kết nối; do đó, ít hiệu ứng tín hiệu RF không mong muốn hơn và hiệu suất tần số cao tốt hơn và dễ dự đoán hơn.
  • Hiệu suất EMC tốt hơn (phát xạ bức xạ thấp hơn) do diện tích vòng bức xạ nhỏ hơn (vì gói nhỏ hơn) và điện cảm dẫn ít hơn.
  • Cần khoan ít lỗ hơn, ưu điểm này là rất quan trọng vì việc khoan PCB tốn nhiều thời gian và tốn kém
  • Giảm chi phí ban đầu và thời gian thiết lập để sản xuất hàng loạt, sử dụng thiết bị tự động.
  • Lắp ráp tự động đơn giản hơn và nhanh hơn. Một số máy định vị có khả năng đặt hơn 136.000 linh kiện mỗi giờ.
  • Nhiều bộ phận SMT có giá thấp hơn các bộ phận xuyên lỗ tương đương.

cong-nghe-stm-la-gi

 

3.2. Nhược điểm công nghệ STM

Như một số các quy trình sản xuất khác, công nghệ STM có một số nhược điểm.

  • Điểm lớn nhất là nó đòi hỏi sự chú ý đến chi tiết cao hơn nhiều so với lắp ráp xuyên lỗ. Ngay cả với quy trình phần lớn được tự động hóa, các thông số thiết kế của bạn vẫn phải được đáp ứng để tạo ra sản phẩm cuối cùng chất lượng. Điều này phần lớn rơi vào vai của nhà thiết kế và nhà sản xuất điện tử.
  • Rắc rối cũng có thể phát sinh khi SMT được sử dụng để đặt các thành phần vào bảng mạch PCB, nó sẽ hoạt động trong các điều kiện liên quan đến: Ứng suất cơ học, môi trường áp lực, căng thẳng nhiệt độ. Vấn đề này có thể được giảm thiểu bằng cách kết hợp SMT với các quy trình xuyên lỗ để có được những lợi ích của cả hai.
  • Nhiều loại gói linh kiện SMT không thể được cài đặt trong các ổ cắm, giúp dễ dàng lắp đặt hoặc trao đổi các thành phần để sửa đổi mạch và dễ dàng thay thế các thành phần bị lỗi
  • Kích thước mối nối hàn trong SMT nhanh chóng trở nên nhỏ hơn nhiều khi những tiến bộ được thực hiện đối với công nghệ mũi siêu mịn. Độ tin cậy của các mối nối hàn trở nên được quan tâm nhiều hơn, vì ngày càng ít chất hàn được phép cho mỗi mối nối. Voiding là một lỗi thường liên quan đến các mối nối hàn, đặc biệt là khi hàn lại chất hàn trong ứng dụng SMT

4. Ứng dụng công nghệ STM

Công nghệ gắn kết bề mặt được sử dụng rất nhiều trong sản xuất gần như tất cả các vi mạch điện tử ngày nay. Công nghệ STM có thể sử dụng để gắn hầu hết các thành phần điện trên bảng mạch in.

Công nghệ này đóng gói nhiều linh kiện điện tử hơn vào không gian nhỏ hơn trên PCB. STM là một công nghệ sẽ tiếp tục phát triển trong những năm tới vì nó sẽ không sớm kết thúc. Nếu bạn là một nhà lắp ráp bảng mạch in, thì cách tốt nhất là sử dụng công nghệ này. Mặc dù nó có thể khiến bạn tốn nhiều tiền hơn, nhưng STM là một trong những công nghệ tốt nhất để sử dụng.

Tags: , , , ,