نگاهی به تکنولوژی SMD

تکنولوژی SMD (Surface Mount Device) به معنی ”قطعه نصب سطحی” می باشد. برای ساخت و نصب این قطعات از تکنولوژی SMT (Surface Mount Technology) به معنی ”تکنولوژی نصب سطحی” استفاده می شود. مبحث قطعات SMD از موضوعاتی است که در دوره های آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی به آن اشاره میشود.
این فناوری جایگزین تکنولوژی سوراخ عبوری می باشد و در آن قطعات به صورت مستقیم روی برد چاپ می شوند. طبق این تکنولوژی، قطعات با شیوه خاصی روی مدارات چاپی نصب می شوند. این تکنولوژی تحول عظیمی را در حوزه تکنولوژی بردهای الکترونیکی و به خصوص مبحث روشنایی ایجاد کرده است.
این قطعات گستره وسیعی از انواع مختلف از جمله ال ای دی، مقاومت، آی سی و … را در بر می گیرند. در این تکنولوژی هیچ پایه ای به وسیله سیم به پایه دیگر متصل نمی شود و تمام پایه ها از طریق لایه های رسانای تعبیه شده روی سطح برد به هم وصل می شوند.
در ادامه این مقاله بیشتر در مورد تکنولوژی SMD صحبت خواهیم کرد.

مزایای تکنولوژی SMD

در زیر مزایای مختلف بردهای SMD نسبت به بردهای نسل قدیمی را مشاهده می کنید.

• کاهش نیروی انسانی و هزینه های نیروی کار و خط تولید
• افزایش کیفیت در پی انجام عملیات به شکل ماشینی و حذف خطای انسانی
• افزایش سرعت تولید
• کاهش هزینه های مصرف برق
• کاهش میزان مصرف قلع
• صرفه جویی در مواد اولیه در پی کوچک شدن ابعاد مدارات
• قابلیت اطمینان تولید بالا
• کاهش تولید حرارت
• پیشرفت محسوس در روند تولید

ویژگی های تکنولوژی SMD

تولید کنندگان برای افزایش طول عمر و توان LED و افزایش کیفیت لحیم کاری، به جایگزین کردن روش SMD  به تدریج به جای این روش روی آوردند. قطعات به شکل فیزیکی طوری طراحی می شدند تا با بهره از کلاهک های انتهایی یا زبانه های فلزی کوچک به سطح PCB لحیم شوند.
یکی از فرآیندهایی که برای ساخت بردهای الکترونیکی استفاده می شود حمام قلع موجی است. در صورت استفاده از این فرآیند برای نگه داری قطعات اسم ام دی از چسب استفاده می شود. قطعات SMD را می توان در یک لایه از برد بدون استفاده از چسب نیز لحیم کاری کرد اما برای این کار باید بعد از لحیم کاری آنها با هوای گرم با استفاده از یک ماسک لحیم موضعی از شناور شدن آنها در حمام قلع موجی جلوگیری کرد.
تکنولوژی SMT برای ساخت تعداد کمی برد مناسب نیست زیرا صرفه اقتصادی ندارد. به همین دلیل در این حالت از همان روش قدیمی و قطعات THD برای ساخت بردهای الکترونیکی استفاده می شود.
برای قطعات SMD از یک هویه دستی و دستگاه کنترل دما برای لحیم کاری استفاده می شود. اما برای قطعات بسیار کوچک که پایه های کوچکی دارند امکان نصب به صورت دستی وجود ندارد و لحیم کاری بدون تجهیزات هوای گرم صورت می گیرد. تکنولوژی SMD باعث شده قطعات الکترونیکی یا یک دهم وزن سابق خود سبک تر شوند.
به طور معمول در این روش قطعات با لحیم کاری روی برد نگه داشته می شوند اما در موارد نادری نیز قطعات قطعات ممکن است در ناحیه پایین برد با یک قطعه چسب ثابت شوند تا با قرار گرفتن در معرض حرارت از روی برد جدا نشوند.

معایب تکنولوژی SMD

تکنولوژی SMD برای ساخت بردهای با ولتاژ و توان بالا به تنهایی مناسب نیست و باید در کنار این تکنولوژی از سوراخ کامل هم استفاده شود. همچنین برای ساخت قطعاتی با تنش های مکانیکی شدید بهتر از است تکنولوژی SMD بهره نبریم. از طرفی لحیم قرار گرفته روی بردهای SMD با قرارگیری در معرض گرما آسیب می بینند.

تاریخچه تکنولوژی نصب سطحی اس ام دی (SMD) و اس ام تی (SMT)

همانطور که گفتیم این تکنولوژی در صنعت جایگزین سوراخ کاری عبوری شده که در آن قطعات الکتریکی روی یک برد لحیم می شدند. این تکنولوژی ها هر دو قطعات الکترونیکی را روی یک برد الکترونیکی نصب می کنند و تفاوت تنها در دستی یا اتوماتیکی بودن آن ها است. از تکنولوژی سوراخ کاری عبوری معمولا برای ترانسفورماتورهای قدرتمند و نیم هادی های بزرگ روی هیت سینک استفاده می کنند اما تکنولوژی SMD به طور معمول برای لوازم الکترونیکی خانگی با توان پایین تر استفاده می شوند.
تکنولوژی SMD در سال 1980 میلادی به بازار آمد و به سرعت جایگزین روش های قدیمی شد به طوری که در سال 1990 عمده مدارات چاپی با SMD تولید می شدند. شرکت IBM در این زمینه پیشتاز بود. این شرکت از این تکنولوژی در ساخت مادربوردها استفاده کرد و بعدا از این تکنولوژی در ساخت ماهواره ها نیز استفاده شد.
بعد از ظهور تکنولوژی SMD قطعات کوچکتر شدند و همین عامل باعث کوچکتر شدن بردهای الکترونیکی یا همان PCB ها شد. بعد از اختراع بردهای دو طرفه که قطعات الکترونیکی می توانستند در دو طرف برد سوار شوند این قطعات حتی کوچکتر نیز شدند.
قطعات بردهای الکترونیکی به طور کلی از این لحاظ که توان تولید و یا کنترل توان و جریان را داشته باشند به دو نوع منفعل و غیر منفعل تقسیم می شوند. قطعات SMD نیز از همین قاعده پیروی می کنند. در ادامه قصد داریم قطعات SMD را به دو گروه فعال و غیر فعال تقسیم کنیم.

قطعات SMD منفعل (PASSIVE)

قطعات منفعل به طور معمول ساختار ساده تری دارند. از این دسته می توان به خازن ها اشاره کرد. از جمله خازن هایی که در بردهای الکترونیکی کاربرد دارد شامل خازن های تانتالیومی، یکپارچه و سرامیکی هستند. همچنین مقاومت ها نیز از جمله قطعات منفعل مدارات چاپی هستند. مقاومت های اس ام دی معمولا مستطیلی و یا سیلندری هستند و حجم بسیار کمتری در حدود یک دهم برابر نسخه های قدیمی تر دارند.

دوره‌های پیشنهادی ما به شما( لطفا روی لینک‌های زیر کلیک کنید )

دوره های تعمیرات ما:

آموزش تعمیر موبایل ، آموزش تعمیر لوازم خانگی ، آموزش تعمیر ماشین‌های اداری ، آموزش تعمیر ساعت ، آموزش برق ساختمان ، آموزش تعمیرات پکیج دیواری ، آموزش تعمیر یخچال ، آموزش تعمیر ماشین ظرفشویی ، آموزش تعمیرات لپتاپ ، آموزش تعمیر برد درب اتوماتیک

دوره های برق:

آموزش هوشمند سازی ساختمان ، آموزش مونتاژ تابلو برق ، آموزش نصب درب اتوماتیک ، آموزش نصب دوربین مدار بسته ، آموزش نصب سانترال ، آموزش نصب دزدگیر اماکن ، آموزش نصب اعلام حریق

و دوره در زمینه تاسیسات:
آموزش لوله کشی ساختمان ، آموزش نصب و تعمیرات کولر گازی

مقاومت های SMD

مقاومت های SMD را می توان در ابعاد مختلف تولید کرد. این مقاومت ها کاربردهای متنوعی در تکنولوژی دارند. مقاومت های اس ام دی را می توان به دو دسته مقاومت های فیلم ضخیم و مقاومت های فیلم نازک تقسیم کرد.
برای ساخت مقاومت فیلم ضخیم از پیچیدن یک فیلم دارای مقاومت از جنس روتنیوم در اکسید دور یک لایه دیگر آلومینیومی استفاده می کنند. مقاومت های SMD فیلم نازک از یک لایه از جنس سرامیک در کنار فیلم روتنیوم استفاده می شود و در نهایت روی آنها لایه ای از جنس نقره یا رساناهای دیگر قرار می گیرد. برای محافظت از کل مجموعه نیز از یک لایه نیکل استفاده می شود. این لایه محافظتی در فرآیند لحیم کای از آب شدن نقره و یا طلا در مقاومت جلوگیری می کند و به همین دلیل وجود آن اهمیت زیادی دارد.
مقاومت های SMD در اندازه های بین یک تا صد مگا اهم در دسترس هستند. این مقاومت ها از دو پایه سفید در دو انتها و یک محافظ سبز رنگ برخوردار می باشند که راه شناسایی این مقاومت های نیز همین است.

مقاومت های SMD شبکه‌ای

مقاومت های SMD شبکه ای جایگزین مقاومت های معمولی و جداگانه ای که پیش تر توضیح دادیم می شوند و به دلیل اشغال حجم و هزینه کمتر گزینه ایده آلی نسبت به مقاومت های معمولی به شمار می روند.
این نوع مقاومت ها معمولاً جایگزین مقاومت های SMD مجزا که در بالا گفتیم می شوند و به علت اشغال فضا و هزینه کمتر گزینه ایده آل تری نسبت به مقاومت های مجزا هستند.

خازن های سرامیکی SMD

خازن های سرامیکی SMD در مدارهایی که فرکانس بالایی دارند استفاده می شوند و به این دلیل که پایه ندارند می توانند در سمت مخالف بردهای الکترونیکی نیز نصب شوند. که این ویژگی باعث می شود فضا برای دیگر قطعات الکترونیکی بیشتر شود. از این خازن ها برای کنترل فرکانس و تجزیه جریان دی کوپلینگ استفاده می شود.
در این خازن ها از چند لایه مختلف به صورت یکپارچه استفاده شده است که از مدل های معمولی بهینه تر شده و ارتقاء یافته اند. در این خازن ها از چند لایه مختلف استفاه شده است. خازن های چند لایه قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارند و حتی از آنها در صنایع و تجهیزات نظامی پیشرفته نیز استفاده می شود.

خازن SMD تانتالیومی

در خازن های SMD تانتالیومی از ماده عایقی با جنس سرامیکی یا تانتالیوم استفاده می شود. این خازن ها قابلیت اطمینان و ظرفیت نگهداری ولتاژ بسیار بالایی دارند. ظرفیت این خازن ها در اندازه ها و ظرفیت های مختلفی از یک دهم تا صد میکروفاراد و بازه عملکرد 5 تا 50 ولت و با جریان مستقیم DC کار می کنند. بسته بندی این خازن ها می تواند به صورت سفارشی تعیین شود. میزان ظرفیت این خازن ها به وسیله نوارهای رنگی روی آنها تعیین می شود.

قطعات SMD فعال (ACTIVE)

همانطور که اشاره کردیم قطعات فعال مدارهای الکتریکی توانایی کنترل جریان و تغییر و مقدار آن را دارند. در این بخش به برخی از قطعات فعال SMD اشاره می کنیم.

تراشه حامل سرامیکی بدون سرب

همانطور که از نام این قطعه الکترونیکی پیداست از سرب در آن استفاده نشده و به جای آن ترمینال های طلاکاری شده به شکل حاشیه های نازک در آن استفاده شده است. در این حالت مسیر سیگنال کوتاه شده و امکان استفاده در فرکانس های بالا در آن فراهم است. مسیر سیگنال در این حالت در مقایسه با تراشه های معمولی کوتاه تر شده است. همین امر امکان استفاده از این تراشه در مدارات با فرکانس بالا را فراهم کرده است.

چیپ حامل سرامیکی سرب دار (CLCC)

همانطور که از نام این مدل از تراشه ها مشخص است، در ساختار این تراشه ها از سرب استفاده شده است. همچنین در این تراشه ها از آلیاژی از مس یا کوار استفاده شده است که توسط کارخانه سازنده به تراشه متصل شده و اطراف آن از بسته بندی سرب دار بهره برده شده است.

جمع بندی بررسی تکنولوژی SMD

در این مقاله تکنولوژی SMD را از لحظه شکل گیری مورد بررسی قرار دادیم. این فناوری کمک شایانی به پیشرفت تکنولوژی از طریق کوچک سازی بردهای الکترونیکی کرده است. متخصصان تعمیرات برد امروزه باید قادر باشند انواع بردهای الکترونیکی با قطعات SMD را عیب یابی و تعمیر کنند.

آموزشگاه برق الکترونیک دوره آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی را تحت نظر اساتید مجرب و در کارگاهی کاملا مجهز برگزار می کند. علاقه مندان به یادگیری مهارت های کامل عیب یابی و تعمیر انواع بردهای الکترونیکی از جمله بردهای لوازم خانگی، برد کولر گازی و برد پکیج دیواری، بردهای اینورتر دار و بردهای صنعتی می توانند با شرکت در این دروه به صورت عملی به یادگیری و تمرین مهارت ها بپردازند و روی تمام مباحث کاملا مسلط شوند. در پایان دوره نیز یک مدرک معتبر و رسمی که هم داخل کشور و هم برای ترجمه و مهاجرت معتبر است دریافت خواهید کرد.

همچنین پیشنهاد میکنیم برای مشاهده درآمد و بازار کار تعمیرات برد الکترونکی، وارد لینک درآمد تعمیرات برد الکترونیکی بشوید.