Oberflächenmontagetechnologie (SMT)

SMT, sein Zweck und oberflächenmontierte Geräte, auch bekannt als SMDs oder SMT-Komponenten

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In diesem Artikel bieten wir eine kurze Einführung in die Surface Mount Technology (SMT)

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Oberflächenmontagetechnologie (SMT)

Ein Überblick über die Surface Mount Technology (SMT), ihren Zweck und die beteiligten Komponenten, sogenannte Surface Mount Devices (SMDs) oder SMT-Komponenten

Werfen Sie heute einen Blick in ein kommerzielles elektronisches Gerät und Sie werden feststellen, dass es voller winziger Komponenten ist.

Anstatt herkömmliche drahtgebundene Komponenten zu verwenden, die im Hausbau und in Bausätzen zu finden sind, werden diese Teile, darunter eine Vielzahl außergewöhnlich kleiner Komponenten, auf die Oberfläche der Platine gelötet.

Diese als Surface Mount Technology (SMT) bekannte Technologie ist heute in kommerziell hergestellten Geräten nahezu allgegenwärtig. Die weit verbreitete Verwendung ist auf die erheblichen Fertigungsvorteile zurückzuführen, die es bietet: Die kompakte Größe von SMT-Komponenten ermöglicht die Unterbringung einer höheren Elektronikdichte auf viel kleinerem Raum.

Zusätzlich zu den platzsparenden Vorteilen ermöglicht die Oberflächenmontagetechnologie eine automatisierte Produktion und Lötung, was zu erheblichen Verbesserungen der Zuverlässigkeit führt.

Was genau ist SMT?

In den 1970er und 1980er Jahren gab es eine zunehmende Tendenz zur Automatisierung des Baus elektronischer Geräte. Allerdings stellte die Handhabung herkömmlicher Bauteile mit Anschlüssen eine Schwierigkeit dar.

Bei Widerständen und Kondensatoren mussten die Anschlüsse vorgeformt sein, damit sie durch die Löcher passen. Darüber hinaus mussten bei integrierten Schaltkreisen die Anschlüsse genau auf den richtigen Abstand eingestellt werden, damit sie problemlos durch die Löcher passen.

In der Leiterplattentechnologie müssen Komponenten keine durch die Platine verlaufenden Leitungen haben. Stattdessen reicht es aus, sie direkt auf die Platine zu löten.

Als Ergebnis wurde die Surface Mount Technology (SMT) geboren, die zu einem raschen Anstieg des Einsatzes von SMT-Komponenten führte, da ihre Vorteile offensichtlich und anerkannt wurden.

Die Surface Mount Technology (SMT) ist heute die dominierende Technologie in der Elektronikfertigung. SMT-Komponenten können in bemerkenswert kleinen Größen hergestellt werden, wobei bestimmte Typen in erstaunlichen Mengen verwendet werden, insbesondere Kondensatoren und Widerstände.

Nutzung der Surface Mount Technology (SMT)

Die Surface Mount Technology (SMT) ist heute die am häufigsten verwendete Methode zur Herstellung elektronischer Leiterplatten. Dies führt zu kleineren Platinen mit verbesserter Leistung und lässt sich problemlos in automatisierte Bestückungsmaschinen integrieren, wodurch der Bedarf an manuellen Eingriffen während der Montage erheblich reduziert wird.

Die Automatisierung der Platzierung verdrahteter Komponenten war schon immer eine Herausforderung, da vorgeformte Drähte in bestimmte Löcher passen mussten. Allerdings kommt es auch bei dieser Vorbereitung häufig zu Platzierungsproblemen.

Während einige Steckverbinder und Komponenten möglicherweise immer noch eine manuelle Platzierung erfordern, sind Leiterplatten in der Regel so konzipiert, dass dieser Bedarf minimiert wird. In bestimmten Fällen kann das Design sogar angepasst werden, um eine automatisierte Komponentenplatzierung zu ermöglichen.

Darüber hinaus haben Komponentenhersteller spezielle oberflächenmontierte Versionen von Komponenten entwickelt, die eine nahezu vollständige automatisierte Montage der meisten Platinen ermöglichen.

Anwendungen der Oberflächenmontagetechnologie (SMT)

Während es möglich ist, bestimmte oberflächenmontierte Technologiekomponenten für den Hausbau zu verwenden, ist es wichtig, beim Löten Vorsicht walten zu lassen. Darüber hinaus kann das Löten selbst integrierter Schaltkreise mit größeren Pinabständen eine schwierige Aufgabe sein.

Bauteile mit fünfzig oder mehr Pins erfordern spezielle Lötgeräte und sind für die Massenproduktion konzipiert. Auch bei der Arbeit an vormontierten Platinen ist große Sorgfalt erforderlich.

Allerdings bieten SMT-Komponenten den Herstellern erhebliche Kosteneinsparungen, weshalb sie weit verbreitet sind. Zum Glück für Heimwerker sind herkömmliche bleihaltige Komponenten, die von Hand gelötet werden können, nach wie vor leicht erhältlich und oft eine geeignetere Option für Heimwerker.

Allerdings können SMT-Komponenten in ausgewählten Heimprojekten verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Leitungen und Anschlüsse der SMT-Komponenten eine Größe haben, die mit herkömmlicheren Lötkolben und anderen Werkzeugen gehandhabt werden kann.

Vorteile der Oberflächenmontagetechnologie im Design

• Der Design-Bereich bietet erhebliche Vorteile, einschließlich geringerem Gewicht und Platzbedarf sowie geringerem elektrischem Rauschen.
• SMT-Komponenten wiegen möglicherweise nur ein Zehntel so viel wie ihre üblichen Durchsteckmontage-Äquivalente. Dies führt zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung der Surface Mount Assembly (SMA).
• SMT-Komponenten nehmen weniger Platz ein, typischerweise die Hälfte bis ein Drittel des Platzes auf der Platine.
• Da nicht alle elektronischen Komponenten in oberflächenmontierbarer Form verfügbar sind, hängt die tatsächliche Platzersparnis auf einer Platine vom Anteil der durchkontaktierten Komponenten ab, die durch oberflächenmontierte Komponenten ersetzt werden.

Vorteile der Oberflächenmontagetechnologie in der Fertigung

• Auch im verarbeitenden Gewerbe gibt es erhebliche Vorteile.
• Zu den wesentlichen Vorteilen des Einsatzes von SMT in der Fertigung zählen geringere Platinenkosten, geringere Kosten für die Materialhandhabung und ein gut regulierter Fertigungsprozess.
• Leiterbahnführung, Platinengröße und Anzahl der Bohrlöcher werden reduziert.
• Wenn die Funktionen auf der oberflächenmontierten Platine unverändert bleiben, kann der durch kleinere oberflächenmontierte Komponenten ermöglichte größere Abstand zwischen den Gehäusen zusammen mit einer Verringerung der Anzahl der gebohrten Löcher auch zu einer Verringerung der Anzahl der Schichten führen auf der Tafel erforderlich. Dies wiederum wird die Gesamtkosten der Platine weiter senken.

Obwohl die Vorteile von SMT erheblich sind, ist es wichtig zu beachten, dass SMT nicht immer zu geringeren Kosten führt. Das Ergebnis hängt von den spezifischen Umständen und Methoden der SMT-Implementierung ab.

Nachteile der Oberflächenmontagetechnologie

• Enge Bleiräume können bei Reparaturen eine Herausforderung darstellen.
• Es kann nicht garantiert werden, dass die Lötstellen den beim Verguss verwendeten Massen standhalten. Es ist ungewiss, ob die Verbindungen durch Temperaturwechsel beschädigt werden.
• Die Surface Mount Technology (SMT) eignet sich nicht für die Montage von Bauteilen, die große Hitze erzeugen oder starke elektrische Lasten tragen, da das Lot unter solchen Bedingungen schmelzen kann.
• Mechanische Beanspruchung kann die Festigkeit des Lotes verringern. Daher sollten Komponenten, die eine direkte Interaktion mit einem Benutzer haben, mithilfe der robusten physischen Verbindung der Durchsteckmontage montiert werden.

Abschluss

Jarltechbietet hochwertige Dienstleistungen im Bereich der Oberflächenmontagetechnologie zusammen mit Durchstecktechnologie, PCB-Design, PCB-Layout und verschiedenen anderen Dienstleistungen.

Unser hochqualifiziertes und qualifiziertes PCB-Layout-Designteam erfüllt die kundenspezifischen Anforderungen unserer Kunden an die Entwicklung und Herstellung elektronischer Produkte zu wettbewerbsfähigen Preisen und behält dabei gleichzeitig einen hohen Standard an Arbeitsqualität bei.

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