Технология поверхностного монтажа (SMT)

В данной статье рассматривается сущность технологии поверхностного монтажа (SMT), ее преимущества и функции устройств поверхностного монтажа (SMD) или компонентов SMT.

При детальном рассмотрении любого современного коммерческого электронного устройства можно обнаружить, что оно состоит из множества мельчайших компонентов. В отличие от традиционных компонентов с проволочными выводами, используемых в домашних проектах и ​​комплектах, эти компоненты монтируются непосредственно на плату и зачастую имеют очень компактные размеры.

Технология поверхностного монтажа (SMT) и компоненты SMT широко используются в современном коммерческом оборудовании. SMT обеспечивает значительные преимущества при производстве, позволяя интегрировать больше электронных компонентов в ограниченном пространстве. Кроме того, она упрощает автоматизацию производства и пайки, повышая эффективность и надежность.

Что именно представляет собой SMT?

В 1970-х и 1980-х годах наблюдался заметный рост использования автоматизации в производстве электронного оборудования. Использование традиционных компонентов с выводами создавало ряд проблем. Резисторам и конденсаторам требовались выводы, предварительно сформированные для установки в отверстия, в то время как интегральным схемам требовалось точное совмещение выводов для правильной установки.

В технологии печатных плат выводам компонентов не требуется проходить сквозь плату; достаточно припаять их непосредственно к поверхности. Это привело к развитию технологии поверхностного монтажа (SMT), которая быстро завоевала популярность благодаря своим преимуществам. В настоящее время SMT является доминирующей технологией в производстве электроники, позволяя производить чрезвычайно малые компоненты миллиардами экземпляров, в частности, конденсаторы и резисторы.

SMT в использовании

Технология поверхностного монтажа (SMT) получила широкое распространение в производстве электронных плат. Эти компоненты меньше по размеру, часто обладают превосходной производительностью и могут быть собраны с помощью автоматизированных монтажных машин, что часто исключает необходимость ручной сборки. В отличие от этого, монтаж компонентов с проводами представлял собой сложный процесс из-за необходимости предварительной подготовки проводов для установки в специальные отверстия, что часто приводило к трудностям в процессе установки.

Хотя некоторые разъёмы и компоненты всё ещё требуют ручной установки, печатные платы, как правило, проектируются с учётом необходимости адаптации к компонентам, которые можно устанавливать автоматически. Более того, производители компонентов разработали специализированные версии для поверхностного монтажа, которые обеспечивают практически полную автоматизацию сборки большинства плат.

SMT-приложения

Хотя некоторые компоненты поверхностного монтажа (SMT) подходят для использования в домашних проектах, пайка для них требует тщательной и точной техники. Интегральные схемы с большим расстоянием между выводами могут представлять трудности при пайке, а для схем с пятьюдесятью и более выводами часто требуется специальное паяльное оборудование. Эти компоненты в первую очередь предназначены для крупносерийного производства. Крайне важно соблюдать особую осторожность при работе с уже собранными платами.

Использование SMT-компонентов обеспечивает производителям значительную экономию средств, поэтому они широко применяются в обрабатывающей промышленности. К счастью, традиционные компоненты с выводами, которые можно паять вручную, всё ещё широко доступны и, как правило, более практичны для домашних проектов. Тем не менее, SMT-компоненты могут использоваться в жилищном строительстве, если их выводы и соединения достаточно длинны для пайки обычными инструментами.

Преимущество технологии поверхностного монтажа в дизайне

• Основными преимуществами конструкции являются существенное сокращение веса и занимаемого пространства, а также заметное снижение электрических шумов.

• Вес компонентов SMT может составлять до одной десятой веса их аналогов для сквозного монтажа, что приводит к заметному снижению общего веса узла поверхностного монтажа (SMA).

• Компактность SMT-компонентов позволяет им занимать сравнительно небольшое пространство на печатной плате, обычно от половины до трети общей площади.

• Фактическая экономия места на плате будет зависеть от доли компонентов для сквозного монтажа, замененных компонентами для поверхностного монтажа, поскольку не все электронные компоненты доступны для поверхностного монтажа.

Преимущества технологии поверхностного монтажа в производстве

• Кроме того, производственный процесс дает значительные преимущества.

• К существенным преимуществам SMT в производстве относятся более низкая стоимость платы, сокращение расходов на обработку материалов и более контролируемый производственный процесс.

• При использовании SMT минимизируется маршрутизация трасс, уменьшается размер платы и сокращается количество просверленных отверстий.

• При сохранении функциональности платы поверхностного монтажа, увеличение расстояния между компонентами за счёт использования более мелких компонентов SMT и уменьшение количества сверлённых отверстий также может привести к уменьшению количества слоёв, необходимых для печатной платы. Следовательно, снижается общая стоимость печатной платы.

Преимущества технологии поверхностного монтажа не всегда приводят к снижению затрат на сборку SMT-компонентов. Экономическая эффективность SMT-компонентов зависит от конкретного применения и реализации.

Недостатки технологии поверхностного монтажа

• Использование узкого расстояния между выводами может стать серьезной проблемой в процессе ремонта.

• Невозможно гарантировать, что паяные соединения выдержат воздействие компаундов, используемых при заливке, и они могут подвергаться воздействию циклических температур.

• Компоненты, которые генерируют значительное тепло или обрабатывают высокие электрические нагрузки, непригодны для технологии поверхностного монтажа (SMT) из-за возможности плавления припоя при повышенных температурах.

• Припой может быть подвержен механическим нагрузкам, что потенциально может нарушить его целостность. Поэтому рекомендуется монтировать компоненты, непосредственно взаимодействующие с пользователем, с помощью сквозных отверстий для обеспечения лучшей физической поддержки.

Заключение

JarltechМы предлагаем полный спектр услуг по поверхностному монтажу, а также по монтажу в отверстия, проектированию и разводке печатных плат и другим сопутствующим возможностям. Наша команда высококвалифицированных специалистов обладает богатым опытом в разработке и производстве электронных продуктов на заказ и способна предложить экономически эффективные решения, соблюдая высочайшие стандарты качества.