PCB-Technologie - Wo zeigt sich der technische Vorteil von smt?

LeiterplattenoberflächeMontagetechnik

Die Oberflächenmontage-Technologie (SMT) erhöht die Vorteile der Leiterplattenherstellung und reduziert das Gewicht aus vielen Gründen:

Die Bauteile werden direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte platziert und nicht über Löcher auf der Leiterplatte verbunden (Through-Hole-Technologie). Viele der SMT-Komponenten, allgemein als Oberflächenmontagegeräte oder SMDs bezeichnet, sind kleiner und leichter als ihre Gegenstücke, teilweise weil die für die Herstellung von Durchgangsbohrungen erforderlichen Leitungen reduziert oder eliminiert werden. Durch die Standardisierung von Komponenten und Konstruktionswerkzeugen kann die Fertigung weitgehend automatisiert werden.

SMT entstand in den 1960er Jahren, als IBM mit dieser Methode kleine Computer konstruierte, die dann im Leitsystem des Saturn-Raketenraumprogramms verwendet wurden. Seitdem wurde das Konzept kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert.

SMT-Vorteil

SMT ermöglicht es Ingenieuren, Leiterplatten mit Komponenten auf beiden Seiten des Leiterplattenmaterials zu entwerfen. Durch die Beseitigung oder Verringerung des Bedarfs an Bohrungen und Bauteillöchern gibt es keine Beschränkung auf die Platzierung von Schaltungskomponenten auf der gegenüberliegenden Seite.

Flexibilität in der Konstruktion ist ein weiterer Vorteil der SMT-Struktur. Es besteht kein Konflikt zwischen der Kombination von SMT- und Durchgangsbohrverfahren auf derselben Leiterplatte. Dies ermöglicht PCB-Designer frei dedizierte Schaltungen erstellen, ohne dass mehrere Leiterplatten benötigt werden, nur die erforderlichen Funktionen bereitstellen.

Weitere einzigartige Vorteile von SMT Leiterplatten:

Größe – Die reduzierte Komponentengröße entspricht dem Enthalten von mehr Komponenten auf einer einzelnen Leiterplatte, und nachfolgende Produkte erfordern weniger Leiterplatten. Angesichts der heutigen Nachfrage nach miniaturisierten Produkten und Gewichtsreduktion sind diese Eigenschaften entscheidend.

Doppelseitige Installation – keine Notwendigkeit, Bohr- und Verbindungsplatten zu entwerfen, Komponenten können auf beiden Oberflächen der Leiterplatte platziert werden.

Qualität – Der Herstellungsprozess zum Platzieren von Bauteilen und Ausführen von Lötfunktionen kann die Platzierungssicherheit tatsächlich verbessern. Die Oberflächenspannung der Lötfunktion korrigiert tatsächlich leichte Ausrichtungsprobleme und verbessert Platzierungstoleranzen.

Zuverlässigkeit: SMT-Verbindungen sind nicht anfällig für Ausfälle oder Erschütterungen durch Vibrationen.

Fertigungsgeschwindigkeit – Insbesondere bei der Entwicklung eines Schaltkreises und dem Bestehen auf Design for Manufacturing (DFM) verbessert SMT die Produktionseffizienz und verkürzt die Rüstzeit, indem Bohrvorgänge eliminiert oder reduziert werden.

Kosten senken – Viele kleinere SMD-Geräte oder Komponenten haben tatsächlich niedrigere Kosten als die größere Durchgangslochversion.

SMT-Nachteile-Nachteile

Die SMT-Technologie ist nicht ohne ihre Mängel:

Connection-SMT funktioniert nicht unter mechanischen Beanspruchungen, wie z.B. wenn physikalische Verbindungen häufig befestigt und gelöst werden.

Fugengröße – aufgrund der Beschaffenheit von SMT ist die Lötverbindung kleiner, wodurch kleinere Komponenten erleichtert werden. Dies führt zu einer geringeren Menge an Lot, die in jedem Kontakt verwendet wird, was die Zuverlässigkeit einiger Lötstellen beeinträchtigen kann.

Hochleistungsanwendungen – wo große Komponenten in der Schaltung wie Sicherungen, große Kondensatoren oder große Steckverbinder benötigt werden, ist SMT nicht die beste Lösung für die Leiterplattenherstellung. In diesem Fall besteht der eigentliche Ansatz in der Regel darin, den Einsatz von SMT mit Durchgangslochdesign für größere Bauteile zu kombinieren, die Erwägungen des Kühlkörpers erfordern, wie Transformatoren oder Halbleiter. Tatsächlich werden solche größeren Geräte manchmal auf derselben Platine kombiniert, werden aber mit Durchgangslöchern hergestellt.

Prototyping – Es ist unwahrscheinlich, dass dies eine effektive Anwendung von SMT ist. Wenn Sie Komponenten hinzufügen oder ersetzen müssen, benötigen Sie möglicherweise spezielle Werkzeuge und Fähigkeiten, insbesondere wenn die Leiterplatte aus der Platzierung von Komponenten mit hoher Dichte besteht.

SMT ist im Einsatz

Die SMT-Struktur gilt als der wichtigste Design- und Fertigungsstandard der heutigen elektronischen Ausrüstung. Wenn man sich fast alle Konsumgüter, Autos oder Computer genauer ansieht, wird man feststellen, dass SMT-Boards in großen Mengen eingesetzt werden. Mit ihrer Zuverlässigkeit, dem geringen Gewicht, der Größenreduzierung und den Vorteilen der Herstellungskosten können SMT-Leiterplatten in jeder Situation verwendet werden, die eine zuverlässige, großvolumige Leiterplattenherstellung erfordert.

Design for Manufacturing (DFM)-Softwaretools bieten Schaltungsentwicklern SMT-Richtlinien für die Platzierung von Bauteilen, die die Fertigungseffizienz verbessern und die Möglichkeit von Designs verringern können, die tatsächlich nicht hergestellt werden können. Dies spart Zeit und Geld, da komplexe Schaltungen nicht mehr nachbearbeitet und neu gestaltet werden müssen.

Die meisten SMD-Industriestandards vereinfachen die Design- und Fertigungsüberlegungen weiter, um Arbeit zu koordinieren und stabile Produkte zu produzieren Qualitäts-Leiterplatten Effektive Nutzung automatisierter Fertigungsprozesse und -anlagen.