Tecnología de montaje superficial para niños
La tecnología de montaje superficial (conocida como SMT por sus siglas en inglés, Surface-Mount Technology) es la forma más común de construir aparatos electrónicos hoy en día. Imagina que los pequeños componentes electrónicos, en lugar de tener "patitas" que atraviesan una placa, se pegan directamente sobre su superficie.
Esta tecnología se usa para todo tipo de componentes, desde los más sencillos hasta los más complejos. Los componentes que se usan con esta técnica se llaman componentes de montaje superficial (SMC, por sus siglas en inglés). Los aparatos que se construyen con ellos se conocen como dispositivos de montaje superficial o SMD.
A diferencia de los componentes antiguos que tenían "patitas" que pasaban por agujeros en la placa, los SMD son mucho más pequeños y se conectan con contactos planos o pequeñas esferas en su parte inferior.
La tecnología SMT ha reemplazado en gran parte a la antigua forma de construir circuitos, especialmente en la fabricación de muchos productos (miles de unidades), en aparatos que usan poca energía (como los portátiles) o en dispositivos pequeños que necesitan muchas funciones, como computadoras o equipos de medición. Sin embargo, como son tan pequeños, armarlos a mano es difícil. Por eso, se necesita usar máquinas muy avanzadas en las fábricas.
Contenido
¿Cómo surgió la tecnología de montaje superficial?
La tecnología de montaje superficial empezó a desarrollarse en los años 1960 y se hizo muy popular a finales de los 1980. Empresas como IBM y Siemens fueron clave en su desarrollo. La idea principal fue rediseñar los componentes para que tuvieran contactos metálicos pequeños que permitieran soldarlos directamente sobre la superficie de la placa de circuito.
Gracias a esto, los componentes se hicieron mucho más pequeños. También fue más fácil poner componentes en ambos lados de una placa, algo que no era tan común con la tecnología anterior. Generalmente, los componentes se sujetan a la placa solo con la soldadura, aunque a veces se usa una pequeña gota de pegamento. Por eso, los componentes SMD son ligeros y pequeños.
Esta tecnología permite que las fábricas automaticen mucho el proceso, lo que reduce los costos y aumenta la producción. Los componentes SMD pueden pesar hasta diez veces menos y costar la mitad que los componentes de la tecnología antigua.
Hoy en día, la tecnología SMD se usa muchísimo en la industria electrónica. Esto se debe a que los consumidores quieren productos cada vez más pequeños y ligeros. Componentes tan diminutos como de 0.5 mm se montan con esta técnica. Casi todos los aparatos electrónicos modernos, como televisores, reproductores portátiles, teléfonos móviles y computadoras portátiles, usan esta tecnología.
¿Cómo se ensamblan los componentes SMD?
Las placas de circuito impreso tienen unas zonas planas sin agujeros, que suelen ser de plomo-estaño o cobre. Estas zonas se llaman terminales de soldadura. Primero, se aplica una "pasta de soldadura" sobre estos terminales. Esta pasta es una mezcla de un material especial (flux) y pequeñas partículas de estaño. Se aplica usando una plantilla de metal con agujeros.
Después de aplicar la pasta, la placa pasa a una máquina especial. Esta máquina, controlada por computadora, tiene un cabezal que coloca los componentes. Los componentes suelen venir en rollos o tubos, y la máquina los va tomando uno por uno.
Luego, las placas se llevan a un horno de soldadura. En la primera parte del horno, la temperatura de la placa y los componentes sube poco a poco. En la siguiente parte, la temperatura es más alta y la pasta de soldadura se derrite. Esto une los componentes a los terminales de la placa. La soldadura derretida ayuda a que los componentes se queden en su lugar e incluso se alineen correctamente.
¿Qué ventajas tiene la tecnología SMD?
- Menor tamaño y peso: Los aparatos electrónicos pueden ser más pequeños y ligeros.
- Menos costos de fabricación: Es más económico producir muchos aparatos.
- Menos agujeros en la placa: Se necesitan menos perforaciones en el circuito.
- Mayor automatización: Las máquinas pueden hacer gran parte del trabajo, lo que acelera la producción.
- Componentes en ambos lados: Se pueden colocar piezas en las dos caras de la placa.
- Menos interferencias: Al ser más pequeños, los contactos reducen las interferencias eléctricas, lo cual es importante en aparatos de alta velocidad.
- Más resistentes: Funcionan mejor ante vibraciones o movimientos bruscos.
- Mayor precisión: Componentes como resistencias y condensadores tienen valores más exactos.
- Ensamblaje más preciso: Las máquinas colocan los componentes con gran exactitud.
¿Qué desventajas tiene la tecnología SMD?
- Costo inicial más alto: Al principio, el proceso de fabricación puede ser más caro que con la tecnología antigua.
- Dificultad para el armado manual: Como los componentes son tan pequeños, soldarlos a mano es muy difícil o casi imposible. Esto es un problema cuando se están creando los primeros modelos de un producto.
- Componentes más fáciles de despegar: Un componente SMD puede despegarse de la placa más fácilmente que uno de la tecnología antigua. Esto es importante al diseñar conectores, ya que deben soportar la fuerza al enchufar y desenchufar cables.
Ejemplos de componentes SMD
Los dispositivos SMD se colocan sobre la superficie de la placa de circuito impreso y se sueldan, generalmente con la ayuda de robots, debido a su tamaño diminuto.
Existen muchos tipos y tamaños de componentes SMD. Algunos ejemplos son:
- Componentes pasivos rectangulares (como resistencias y condensadores):
- 01005 (0,4 mm × 0,2 mm)
- 0201 (0,6 mm × 0,3 mm)
- 0402 (1,0 mm × 0,5 mm)
- 0603 (1,6 mm × 0,8 mm)
- 0805 (2,0 mm × 1,25 mm)
- 1206 (3,2 mm × 1,6 mm)
- 1806 (4,5 mm × 1,6 mm)
- 1812 (4,5 mm × 3,2 mm)
- 2010 (5,0 mm × 2,5 mm)
- 2512 (6,35 mm × 3,0 mm)
- Condensadores de tantalio: Vienen en diferentes tamaños, como 3,2 mm × 1,6 mm × 1,2 mm o 7,3 mm × 4,3 mm × 4,3 mm.
- Encapsulados con tres terminales:
- SOT (Small-Outline Transistor).
- DPAK (TO-252): Para componentes que manejan más energía.
- D2PAK (TO-263): Más grande que DPAK.
- D3PAK (TO-268): Aún más grande.
- Encapsulados con cuatro o más terminales:
- Dual-in-line (DIL):
- SOIC (Small-Outline Integrated Circuit).
- TSOP (Thin Small-Outline Package), más delgado.
- SSOP (Shrink Small-Outline Package).
- TSSOP (Thin Shrink Small-Outline Package).
- QSOP (Quarter-size Small-Outline Package).
- VSOP, más pequeño que QSOP.
- Quad-in-line:
- PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).
- QFP (Quad Flat Package).
- LQFP (Low-profile Quad Flat Package).
- PQFP (Plastic Quad Flat-Pack).
- TQFP (Thin Quad Flat Pack), una versión más delgada.
- QFN (Quad Flat-pack, No-leads), sin pines.
- Grid arrays:
- PGA (Pin Grid Array).
- BGA (Ball Grid Array), con pequeñas esferas en la parte inferior.
- LFBGA (Low profile Fine pitch Ball Grid Array), más pequeño que BGA.
- μBGA (micro-BGA), con esferas muy juntas.
- Dual-in-line (DIL):
¿Qué son los LED de montaje superficial?
En la tecnología de los LED (diodos emisores de luz), uno de los tipos más comunes es el LED de montaje superficial (SMD LED). Estos LED son muy eficientes: dan mucha luz con poca energía. Además, al poder juntarse muchos en un espacio pequeño, permiten crear luces que iluminan en ángulos muy amplios, incluso hasta 360 grados.
Existen diferentes tipos de LED SMD:
- SMD 3528: Es el más pequeño. Si se usan varios juntos, dan una luz muy suave y uniforme. Cada uno puede dar unos 5 lúmenes (una medida de la cantidad de luz).
- SMD 5050: Es un tamaño estándar más grande. Contiene el equivalente a tres LED 3528. Al ser más grande, produce más luz (unos 12 lúmenes por SMD).
- SMD 5630: Es uno de los más recientes. Aunque es más pequeño que el SMD 5050, produce mucha más luz. Su uso se está extendiendo cada vez más.
Véase también
En inglés: Surface-mount technology Facts for Kids
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