Pourquoi SMT ?
Les fabricants évaluent en permanence les nouvelles technologies de composants et de systèmes en termes de réduction de la taille, d'augmentation de la flexibilité de conception, d'amélioration de la fiabilité et de réduction des coûts des systèmes. SMT répond à toutes ces exigences. Il peut fournir des réductions de taille de plus de 40 %, des réductions de coût d'assemblage de près de 50 % et peut améliorer les performances des circuits électriques [Lea, 1988].
SMT réduit la taille et le poids
La densité accrue des composants peut conduire à une plus grande fonctionnalité dans le même espace. Cela permet au fabricant du système de différencier les prix de son produit sur le marché en choisissant soigneusement ses composants.
- Les composants SMT nécessitent moins de surface et de volume de circuit imprimé que leur équivalent traversant.
- Les composants peuvent être montés des deux côtés des cartes.
- Des composants plus légers avec la même fonctionnalité peuvent être importants dans le
l'industrie aérospatiale ainsi que l'électronique grand public portable.
SMT augmente les performances
- SMT offre une meilleure interconnectivité grâce à des chemins plus courts, offrant une inductance et une capacité inférieures.
- SMT réduit le délai de propagation du paquet, qui est le temps nécessaire au signal pour passer d'un composant à un autre. Généralement, les retards les plus longs dans le système sont hors puce.
- Les interférences électromagnétiques peuvent être réduites en combinant des circuits sensibles sur une seule carte et en améliorant la conception de son blindage à induction électromagnétique (EMI).
SMT améliore la fiabilité
- La construction plus petite et plus légère des SMC leur permet de mieux résister aux chocs et aux vibrations que leurs homologues traversants.
- Le nombre réduit de PCB et de connecteurs améliore la fiabilité globale au niveau du système.
- Cependant, les systèmes SMT nécessitent une attention particulière à la conception mécanique pour éviter de surcharger les joints de soudure.
- La nature exigeante du processus SMT a entraîné une automatisation poussée et des augmentations correspondantes de la qualité des produits.
-
SMT réduit les coûts
• Planches nues
L'utilisation de SMT, généralement, entraîne l'utilisation de PCB de plus petite surface en raison de la réduction de la taille des composants utilisés. En général, pour deux PCB fonctionnellement équivalents, l'un utilisant un montage en surface et l'autre utilisant un trou traversant conventionnel, plus le PCB est grand, plus il sera cher. Une densité accrue sur une carte SMT nécessite généralement plusieurs couches ainsi que des largeurs et des espacements de lignes plus petits pour s'adapter aux composants de pas plus fins et à des diamètres de trous plus petits pour interconnecter les couches. Le seul moment où un trou est nécessaire est de transporter le signal vers une autre couche alors qu'avec les composants à trou traversant, il doit y avoir un trou pour chaque fil de chaque composant.• Traitement
Les composants de montage en surface ont presque tous été conçus pour un assemblage automatique. De nombreux composants traversants de forme inhabituelle, appelés composants de forme irrégulière, qui étaient conçus pour être assemblés à la main, peuvent désormais également être placés automatiquement. L'assemblage automatisé d'ensembles de montage en surface peut être effectué à l'aide d'une machine de placement automatisée flexible, tandis que plusieurs machines peuvent être nécessaires pour les divers composants à trou traversant.
Au fur et à mesure que de plus en plus de types de composants deviennent disponibles dans un format de montage en surface, moins de composants sont disponibles en configuration traversante, ce qui réduit le coût de nombreux dispositifs SMC. Alors que les composants traversants peuvent être automatiquement insérés, l'équipement combiné, l'espace au sol et les coûts de traitement sont plus élevés.
• Fonctionnement en usine
Moins de types de machines d'assemblage sont nécessaires pour une chaîne de montage SMC et elles nécessitent souvent moins d'espace au sol. Les lignes d'assemblage SMT automatisées sont considérablement plus productives que les outils d'assemblage PTH. Ainsi, le débit est considérablement augmenté avec la fabrication SMT et le coût par unité d'assemblage est considérablement réduit.
SMT augmente la flexibilité
- SMT offre une plus large gamme de possibilités d'emballage que la technologie de montage par insertion.
- SMT permet l'utilisation de dispositifs de montage en surface et de montage par insertion dans le même assemblage.
SMT facilite la manipulation et les besoins en espace de stockage
Les composants montés en surface sont faciles à manipuler en raison des différents formats de stockage dans lesquels ils sont expédiés et présentés aux machines de prélèvement et de placement. La bande et la bobine, la cartouche, les bâtonnets, les magasins et les plateaux matriciels permettent une manipulation et une expédition efficaces et sûres. Les formats de stockage ont les caractéristiques suivantes :
- Grand nombre de composants par unité d'emballage, ce qui réduit la fréquence de chargement des outils.
- Petite quantité de matériaux d'emballage par composant, ce qui réduit les coûts d'expédition et d'inventaire.
- Protection contre les dommages de transport et de manutention.
- Normalisation, Orientation définie des composants.
- Protection contre les décharges électrostatiques entraînant moins de systèmes défectueux
et retravailler.
- Compatible avec les équipements hautement automatisés.
Organisations et groupes de l'industrie électronique
Des normes uniformes pour la technologie de montage en surface sont encore en cours d'élaboration aux États-Unis, en Europe et au Japon. Bien que beaucoup ait été accompli, il n'existe toujours pas d'ensemble unique de lignes directrices pour l'industrie. Cependant, des efforts sont déployés pour résoudre ce problème. Par exemple, il y avait des incohérences dans les normes établies par l'IPC et l'EIA. Comme cela a été reconnu, ils ont uni leurs forces pour mettre en place un conseil appelé Surface Mount Council, pour coordonner les différentes normes entre les utilisateurs et les développeurs de ces normes. Ces documents ont une désignation J-STD-xxx. De plus, d'autres organisations comme l'International Microelectronics and Packaging Society (IMAPS) travaillent ensemble sur les problèmes techniques de l'industrie des PCB. Ces développements sont prometteurs et devraient aboutir à un standard industriel commun dans un futur proche.
IPC - Association Connecting Electronics Industries
2215 Sanders Road Northbrook, IL 60062-6135 États-Unis Tél. : (847) 509-9700 Fax – (847) 509-9798
Internet : www.ipc.orgEn 1999, IPC a changé son nom d'Institut d'interconnexion et de conditionnement des circuits électroniques en IPC. Le nouveau nom est accompagné d'une déclaration d'identité, Association Connecting Electronics Industries.
L'IPC a débuté en 1957 sous le nom d'Institut des circuits imprimés. Au fur et à mesure que de plus en plus d'entreprises d'assemblage électronique se sont impliquées dans l'association, le nom a été changé en Institut pour l'interconnexion et l'emballage des circuits électroniques. Dans les années 1990, la plupart des gens de l'industrie ne se souvenaient pas du nom et/ou n'étaient pas d'accord sur la signification des mots du nom. De plus, les dirigeants du gouvernement ou d'autres groupes d'affaires ne pouvaient pas non plus comprendre le nom.