Điện tử & SMT

SMT là gì? Kiến thức cơ bản về SMT, SMD và quy trình SMT

Đăng vào bởi The Anh Do
Máy hàn sóng SEHO PowerWave
09
Oct

SMT là gì? SMT (Surface Mount Technology, công nghệ dán bề mặt) là cách lắp ráp linh kiện điện tử bằng cách đặt linh kiện trực tiếp lên bề mặt bo mạch in (PCB) rồi hàn, thay vì cắm chân linh kiện xuyên qua lỗ như công nghệ THT truyền thống. Hầu hết bo mạch điện tử hiện nay, từ điện thoại, bộ nguồn, biến tần đến bo điều khiển công nghiệp, đều được sản xuất trên dây chuyền SMT. Bài viết này tổng hợp kiến thức cơ bản về SMT để kỹ sư, người mua hàng và chủ xưởng gia công SMT dễ nắm bắt.

SMT và SMD khác nhau thế nào?

Hai thuật ngữ SMD SMT hay bị dùng lẫn nhưng khác nhau:

  • SMT là công nghệ và quy trình lắp ráp dán bề mặt.
  • SMD (Surface Mount Device) là linh kiện dán bề mặt, ví dụ điện trở, tụ chip 0402, 0603, IC QFN, BGA, đầu nối USB-C SMD, cổng RJ45 SMT, đầu nối anten U.FL.

Nói cách khác, linh kiện SMD (hay chip SMT) được lắp lên PCB bằng công nghệ SMT. Một bo PCB SMD là bo mạch thiết kế pad để dán linh kiện bề mặt.

Ưu điểm của công nghệ SMT so với THT

Tiêu chíSMT (dán bề mặt)THT (xuyên lỗ)
Mật độ linh kiệnRất cao, lắp được hai mặt boThấp hơn, cần khoan lỗ
Kích thước boNhỏ gọn, nhẹLớn hơn
Tự động hóaGần như hoàn toàn tự độngThường cần cắm tay hoặc máy cắm riêng
Độ bền cơ khíPhù hợp linh kiện nhỏ, nhẹTốt cho đầu nối lớn, biến áp, tụ lớn, rơ-le
Phương pháp hànHàn reflowHàn sóng, hàn chọn lọc, hàn tay

Trên thực tế, rất nhiều bo mạch là bo hỗn hợp SMT + THT: linh kiện nhỏ dán bằng SMT, còn đầu nối công suất, biến áp, tụ hóa lớn vẫn cắm xuyên lỗ để chịu lực và dòng lớn. Vì vậy dây chuyền điện tử SMT thường đi kèm công đoạn hàn THT phía sau.

Quy trình SMT (process SMT) cơ bản

  1. Chuẩn bị PCB và linh kiện: linh kiện SMD đóng cuộn băng (tape & reel), khay hoặc ống. Khi đổi cuộn, kỹ thuật viên dùng băng dính nối liệu SMT (splice tape) để nối cuộn mới mà không phải dừng máy.
  2. In kem hàn: máy in dùng khuôn (stencil) in kem hàn lên các pad của PCB.
  3. Kiểm tra kem hàn – SMT SPI: máy SPI (Solder Paste Inspection) đo thể tích, chiều cao, vị trí kem hàn bằng camera 3D để phát hiện lỗi sớm.
  4. Gắp đặt linh kiện (pick & place): máy gắp đặt đặt từng linh kiện SMD lên đúng vị trí với tốc độ hàng chục nghìn linh kiện mỗi giờ.
  5. Hàn reflow: bo đi qua lò reflow nhiều vùng nhiệt, kem hàn nóng chảy và tạo mối hàn.
  6. Kiểm tra AOI / X-ray: kiểm tra quang học tự động phát hiện lệch, thiếu, cầu thiếc; X-ray dùng cho BGA.
  7. Hàn linh kiện THT: cắm linh kiện xuyên lỗ rồi hàn bằng máy hàn sóng hoặc máy hàn chọn lọc.
  8. Kiểm tra chức năng, phủ bảo vệ (conformal coating), đóng gói.

Hàn THT sau SMT: hàn sóng hay hàn chọn lọc?

Với bo hỗn hợp, sau công đoạn SMT cần hàn các linh kiện xuyên lỗ. Có hai phương pháp chính:

  • Hàn sóng (wave soldering): toàn bộ mặt dưới bo đi qua sóng thiếc nóng chảy. Năng suất cao, phù hợp bo có nhiều chân THT. Linh kiện SMD mặt dưới cần được che bằng khung hàn (solder frame). Ví dụ: SEHO GoWave cho loạt nhỏ, SEHO PowerWave và SEHO MWS 2300 chạy nitơ cho sản lượng lớn.
  • Hàn chọn lọc (selective soldering): đầu hàn mini-wave chỉ hàn đúng những điểm cần hàn, không ảnh hưởng linh kiện SMT xung quanh, không cần khung che. Phù hợp bo mật độ cao, nhiều chủng loại. Ví dụ: SEHO StartSelective cho PCB đến 508 × 508 mm.

Gia công SMT là gì? Khi nào nên đầu tư dây chuyền riêng?

Gia công SMT (dịch vụ SMT/EMS) là việc thuê nhà máy bên ngoài lắp ráp bo mạch theo file thiết kế (Gerber, BOM, file tọa độ). Doanh nghiệp nên cân nhắc đầu tư dây chuyền riêng khi sản lượng ổn định, cần bảo mật thiết kế, cần kiểm soát chất lượng chặt hoặc muốn rút ngắn thời gian ra sản phẩm. Khi đầu tư, nên tính cả công đoạn hàn THT, kiểm tra và xử lý khí nitơ, khí thải.

Các thông số cần biết khi chọn thiết bị hàn cho dây chuyền SMT

  • Kích thước bo lớn nhất, chiều cao linh kiện mặt trên và mặt dưới
  • Sản lượng mỗi ca, tốc độ băng tải
  • Hợp kim hàn: có chì (SnPb) hay không chì (SAC305 – Sn96.5Ag3.0Cu0.5)
  • Có dùng nitơ hay không; nitơ giúp giảm oxy hóa và xỉ thiếc
  • Kết nối dây chuyền (SMEMA, Hermes, MES) và yêu cầu truy xuất dữ liệu

Câu hỏi thường gặp về SMT

SMT viết tắt của từ gì?

SMT là viết tắt của Surface Mount Technology – công nghệ dán bề mặt.

Linh kiện SMT gồm những loại nào?

Linh kiện SMT (linh kiện điện tử SMD) gồm điện trở, tụ, cuộn cảm dạng chip, diode, transistor SOT, IC SOIC, QFP, QFN, BGA, đầu nối USB, RJ45, anten U.FL dạng dán bề mặt.

SPI trong SMT là gì?

SPI (Solder Paste Inspection) là máy kiểm tra kem hàn sau khi in, giúp phát hiện thiếu, thừa hoặc lệch kem trước khi gắp đặt linh kiện.

Tìm tài liệu về SMT ở đâu?

Các tiêu chuẩn IPC (IPC-A-610, J-STD-001), hướng dẫn thiết kế của nhà sản xuất thiết bị và tài liệu kỹ thuật máy là nguồn tham khảo tốt. FEYANA có thể gửi tài liệu kỹ thuật thiết bị hàn SEHO khi khách hàng yêu cầu.

FEYANA hỗ trợ thiết bị cho dây chuyền điện tử

FEYANA cung cấp máy hàn sóng và máy hàn chọn lọc SEHO cho công đoạn THT trong dây chuyền SMT, cùng các vật tư như keo, vật liệu dẫn nhiệt và thiết bị phụ trợ. Xem các model tại danh mục Máy hàn sóng & hàn chọn lọc PCB. Liên hệ Zalo/Hotline 0988 641 591 hoặc sales.00@feyana.com để được tư vấn.

The Anh Do