Технология поверхностного монтажа (SMT)

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

Обзор любого современного коммерческого электронного устройства покажет, что оно состоит из множества мелких компонентов. В отличие от традиционных компонентов с проволочными выводами, используемых в домашних проектах и ​​наборах, эти компоненты монтируются непосредственно на поверхность плат и часто имеют очень малый размер.

Технология поверхностного монтажа (SMT) и компоненты SMT широко используются в современном коммерческом оборудовании. SMT обеспечивает значительные преимущества в процессе производства, позволяя интегрировать больше электроники в ограниченном пространстве. Кроме того, она облегчает автоматизированное производство и пайку, тем самым повышая как эффективность, так и надежность.

Что такое SMT?

В 1970-х и 1980-х годах наблюдался заметный рост использования автоматизации в производстве электронного оборудования. Использование традиционных компонентов с выводами представляло ряд проблем. Резисторы и конденсаторы требовали выводов, которые были предварительно сформированы для прохождения через отверстия, в то время как интегральные схемы нуждались в выводах, которые были точно выровнены для правильной вставки.

В технологии печатных плат выводы компонентов не обязательно должны проходить через плату; достаточно припаять компоненты 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, в частности, конденсаторы и резисторы.

SMT в использовании

Использование технологии поверхностного монтажа (SMT) стало распространенным в производстве электронных плат. Эти компоненты меньше, часто обеспечивают превосходную производительность и могут быть собраны с помощью автоматизированных машин Pick-and-Place, что часто устраняет необходимость ручной сборки. Напротив, размещение проводных компонентов было сложным процессом из-за необходимости предварительной формовки проводов для соответствия определенным отверстиям, что часто приводило к трудностям в процессе размещения.

Хотя некоторые разъемы и компоненты по-прежнему требуют ручного размещения, печатные платы обычно проектируются так, чтобы уменьшить эту необходимость, адаптируясь к компонентам, которые могут быть размещены автоматически. Более того, производители компонентов разработали специализированные версии для поверхностного монтажа, которые облегчают почти полную автоматизацию при сборке большинства плат.

SMT-приложения

Хотя некоторые компоненты поверхностного монтажа (SMT) подходят для использования в домашних проектах, они требуют скрупулезной и точной пайки. Интегральные схемы с большим расстоянием между выводами все еще могут представлять трудности при пайке, а те, у которых пятьдесят и более выводов, часто требуют специального паяльного оборудования. Эти компоненты в первую очередь предназначены для крупномасштабного производства. Крайне важно проявлять дополнительную осторожность при работе с уже собранными платами.

Использование SMT-компонентов обеспечивает значительную экономию средств для производителей, поэтому они широко используются в производственном секторе. К счастью, традиционные свинцовые компоненты, которые можно паять вручную, по-прежнему легкодоступны и, как правило, более практичны для домашних проектов. Тем не менее, SMT-компоненты можно использовать в жилищном строительстве, когда их выводы и соединения достаточно велики для пайки обычными инструментами.

Преимущество технологии поверхностного монтажа в дизайне

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

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

• Компактность компонентов SMT позволяет им занимать относительно 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.

• Значительные преимущества SMT в производстве включают в себя более низкую стоимость платы, снижение расходов на обработку материалов и более контролируемый производственный процесс.

• Благодаря SMT минимизируется прокладка трасс, уменьшается размер платы и уменьшается количество просверленных отверстий.

• Если функциональность платы поверхностного монтажа остается неизменной, увеличенное расстояние между компонентами в результате использования более мелких деталей SMT и сокращение количества просверленных отверстий также может привести к уменьшению количества слоев, необходимых в печатной плате. Следовательно, общая стоимость печатной платы снижается.

Преимущества технологии поверхностного монтажа не всегда приводят к снижению затрат на сборку SMT. Экономическая эффективность SMT 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 быть подвержены воздействию циклических температур.

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

• Припой может быть подвержен механическому напряжению, что может потенциально нарушить его целостность. Поэтому рекомендуется монтировать компоненты, которые будут напрямую взаимодействовать с пользователями, с помощью сквозных отверстий, чтобы обеспечить улучшенную физическую поддержку.

Заключение

Jarltechпредлагает полный спектр услуг по технологии поверхностного монтажа, а также технологию сквозного отверстия, проектирование печатных плат, компоновку печатных плат и другие сопутствующие возможности. Наша команда высококвалифицированных специалистов хорошо разбирается в разработке и производстве электронных продуктов на заказ и обладает навыками предоставления экономически эффективных решений при сохранении высочайших стандартов качества.