SMT

La technologie de montage en surface (SMT) est une méthode d'assemblage de composants électroniques qui consiste à les souder directement sur la surface plane d'une carte de circuit imprimé, par opposition à l'insertion de fils conducteurs à travers des trous. Les composants, appelés dispositifs montés en surface ou CMS, sont placés à des positions définies sur une ou les deux faces de la carte. Une pâte à souder est appliquée sur des pastilles préparées, les composants sont placés avec précision par un équipement automatisé, et l'ensemble passe dans un four de refusion où la chaleur fait fondre la soudure et crée des joints permanents. Cette approche est devenue dominante dans les années 1990 et reste la norme pour la fabrication d'électronique à grand volume.

Les composants physiques utilisés en SMT sont considérablement plus petits et plus légers que leurs équivalents traversants. Une résistance 0402, l'une des tailles courantes les plus petites, ne mesure que 4 par 2 millimètres; un condensateur 0603 mesure 6 par 3 millimètres. Des boîtiers plus grands comme les circuits intégrés QFP (quad flat pack) peuvent mesurer 20 par 20 millimètres avec 208 broches, tandis que les boîtiers BGA (ball grid array) peuvent être encore plus denses. Les joints de soudure eux-mêmes mesurent généralement de 0,5 à 1 millimètre, ce qui exige une grande précision de placement et un contrôle de la température pendant la refusion.

La SMT domine car elle permet une densité de composants plus élevée, un assemblage automatisé plus rapide, moins de déchets de matériaux et des produits finis plus petits. Une carte qui pourrait contenir 50 composants traversants peut accueillir 500 CMS ou plus. Les vitesses de placement machine atteignent 100 000 composants par heure sur les lignes modernes. Le processus s'adapte également efficacement, des prototypes utilisant de petits fours de refusion de paillasse à la production à grand volume avec des systèmes de convection ou infrarouges en ligne. Les temps de configuration et les coûts de main-d'œuvre diminuent considérablement par rapport au soudage manuel ou à l'assemblage traversant.

Les modes de défaillance courants incluent les ponts de soudure (connexions involontaires entre pastilles adjacentes), le « tombstoning » (composants se dressant sur un coin après refusion) et les joints froids (soudure terne et granuleuse qui conduit mal). Ceux-ci résultent généralement d'un volume de pâte à souder incorrect, de pochoirs mal alignés, de problèmes de profil de refusion ou d'erreurs de placement des composants. La reprise nécessite des stations à air chaud spécialisées ou des fours de reprise, car les joints ne sont pas facilement accessibles avec un fer à souder sans endommager les composants environnants.

Le terme SMT est apparu à la fin des années 1980 pour distinguer ce nouveau paradigme de fabrication des méthodes traversantes dominantes. Il reste synonyme de production électronique moderne et est maintenant considéré comme la norme dans l'électronique grand public, les télécommunications, l'automobile et les équipements de contrôle industriel. Les ingénieurs concevant pour la SMT doivent tenir compte des tolérances des composants, de la gestion thermique dans des espaces restreints et des défis de testabilité qui diffèrent fondamentalement des méthodes d'assemblage antérieures.