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Componentes SMD - Tecnologia de montagem de componentes em superfície

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Componentes SMD

 

O que sao componentes SMD?

Na tecnologia de montagem de componentes eletrônicos convencionais (Trhouhg Hole ) os componentes possuem terminais (leads) os quais são montados manual ou automaticamente em furos feitos no circuito impresso e soldados pelo outro lado sobre uma pelicula de cobre (pads).

Os componentes de montagem de superfície (SMD) dispensam a necessidade de furação do circuito impresso (o que diminui relativamente o tempo de fabricação da mesma) e são montados em cima da superfície da placa sobre os PAD's nos quais já tem uma pasta de solda já previamente depositada ou em cima de uma cola a qual é depositada na placa para aderir no meio do componente (fora da área dos PAD's).

Para o uso de pasta de solda, monta-se o componente diretamente em cima desta pasta (já previamente depositada) e solda-se o mesmo por um processo de refusão (reflow) o que nada mais é do que derreter a liga chumbo/estanho da pasta de solda expondo a mesma a uma fonte de calor por irradiação (forno de infravermelho)

No caso do uso da cola deve-se "curar" a mesma por um processo de aquecimento controlado após ter montado o componente na placa. Após esta cura, a placa de circuito impresso com os componentes montados pode passar por uma máquina de soldagem por onda sem que os componentes sejam danificados ou caiam (durante este processo de soldagem).

Os componentes SMD são fabricados em inúmeros tipos de invólucros e nos mais variados tipos de componentes, tais como: resistores, capacitores, semicondutores, circuitos integrados, relês, bobinas, ptc's, varistores, tranformadores, etc.  

 

Existem outros termos para designar componentes SMD?

* SMC (Surface Mounted Component),
* SMT (Surface Mount Technology)
* SMA (Surface Mount Assembly)

 

Quais as vantagens de se utilizar componentes SMD?

Os tres principais beneficios sao:

• Racionalizaçao da placa de circuito impresso
• Diminuicao fisica do circuito
• Confiabilidade

Como um conceito consistente no que diz respeito a componentes eletrônicos, deve-se sempre considerar vários fatores antes de se tentar comparar tecnologias. Somente se avaliando um conjunto de aspectos pode-se comparar a viabilidade de uso desta tecnologia. Somente comparar o preço ou a automação requerida por um processo não pode ser considerado como válido, deve-se considerar outros fatores também. Os componentes SMD por serem menores possuem enumeras vantagens aos seus equivalentes "Thru Hole", sendo elas:

* Maior numero de componentes por embalagem, menor area de armazenamento e tamanho menor do produto final.
* Reducao do tamanho final da placa de circuito impresso.
* Com peso menor é ideal para fabricacao de dispositivos portateis (Ex: telefones celulares). 
* A ausencia de terminais diminui o indice de falhas por impacto ou vibracao.
* A pre-formagem, corte e retrabalho de terminais sao eliminadas.
* Indutancias parasitas e capacitivas sao insignificantes, o que e muito conveniente nos projetos que envolvem RF. 
* Maquinas de montagem automaticas asseguram montagens precisas
* BGA's, PLCCs e involucros parecidos permitem um numero maior de conexoes proporcionalmente ao tamanho do involucro.
* As tolerancias de capacitores sao menores e consegue-se fabricar mais facilmente capacitores com valores baixos. 
* A alta demanda de producao dos componentes SMD resulta em um custo de producao menor, diminuindo consideravelmente seu custo final.


Glue dot (cola)

Para o lado inferior da placa o componente SMD pode ser segurado por um pingo de cola (apropriada para este fim) e não cairá no cadinho ou forno de onda. A cola pode ser aplicada por estêncil (tela de aco furada) com um rodo apropriado ou por uma máquina com bico tipo seringa que deposita a quantidade de cola desejada individualmente para cada componente. Os componentes SMD são soldados juntos com os componentes convencionais.

Past sold (solda em pasta)

Para o lado superior existe uma cola especial misturada com microesferas de estanho (solda) com aparência de pasta a qual, deve ser mantida sob refrigeração. A mesma é aplicada na placa por meio de estêncil ou bico aplicador.

Logo após a aplicacao da cola ou da solda os componentes sao colocados na posicao por uma maquina chamada Pick in Place (a solda tem como funcao tambem fixar o componente no lugar durante o processo de soldagem). Por meio de um forno especial com esteira e zonas de temperatura controladas a cola e curada ou a solda e fundida corretamente.

A pasta de solda somente pode ser utilizada dentro de uma sala climatizada (temperatura e umidade).
Mas porém entranto somente.... esta solda em pasta também pode ser derretida por um ferro de solda tipo soprador térmico que é o utilizado em estações de retrabalho para SMD.


Montagem de prototipos

Para montar manualmente uma placa com componentes SMD o maior problema será colocar os componentes na posicao, entao:
- Utilize uma pinca normal ou a vacuo (encontrada no mercado, parece um pequeno sugador de solda); < br > - Ou utilize uma
estaca de retrabalho para SMD as quais nao tem um preco muito alto e podem ser usadas para producao em pequena escala.

OBS: Imagine que maravilha nao ter de cortar aquele monte de terminais de componentes e depois ficar revisando para ver se não quebrou algum PAD da placa com o alicate de corte ou algum resto de terminal ficou escostando.

 

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