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SMT在电子行业中意味着什么?表面贴装技术未来发展如何?

发布时间:2023-08-26人气:24

在印刷电路板制造/组装的早期,所有组件,无论是微处理器、电阻器、电容器、连接器等,都插入板上的孔中,然后焊接。但半导体制造的进步导致元件尺寸越来越小,因此,不再将元件插入 PCB 上的孔中,而是将它们放置在电路板的表面上并进行焊接。这种技术简称为 SMT。但是 SMT 在电子领域意味着什么?为什么电子行业放弃通孔元件?让我们在本文中讨论与 SMT 相关的所有基本内容。

SMT在电子行业中意味着什么?

在了解 SMT 之前,让我们快速回顾一下另一种流行的器件安装技术,称为通孔技术。在这种情况下,元件具有引线或端子,并且它们被插入电路板上的孔中。因此,名称为“通孔”。一旦插入,就可以焊接引线以形成永久接触。

通孔技术的主要问题是PCB组装过程主要是手动的,自动化范围仅限于某些组件,例如集成电路封装。结果,制造时间和成本很高。通孔技术还有一些其他缺点。我们稍后会讨论它们。

SMT 是表面贴装技术的缩写。在这种技术中,电子元件固定在印刷电路板(PCB)的表面上,并且它们的引线或端子保留在要焊接的板的表面上。设计用于表面贴装技术的组件称为表面贴装器件 (SMD)。

表面贴装技术并不是最近才开发出来的。事实上,它已经存在了 5 多年。从那时起,SMT 在元件、PCB 组装或制造技术、焊接等方面取得了多项技术改进。

随着系统设计变得越来越复杂,在相同的 PCB 尺寸上集成更多功能也很重要。如果选择的元件是较旧的通孔式器件,则由于通孔元件尺寸较大,因此很难放置更多数量的元件。

这就是表面贴装器件和相应的 SMT 发挥作用的地方。由于 SMD 元件与其通孔对应元件相比非常小,因此可以在较小的区域内放置更多元件。


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SMD 和 SMT 的另一个主要优点是 PCB 组装的自动化。PCB 设计和制造完成后,SMD 元件的组装可以借助精确的贴装机实现自动化。由于所有元件都位于 PCB 表面,因此取放机不必担心任何孔,只需对齐元件并将它们正确放置在指定位置即可。

放置所有组件后,将使用回流焊炉对其进行焊接。整个组装过程可以自动化,包括以最少的人为干预进行测试。这本质上减少了错误,并显着提高了产量。这一切都归功于SMT。

SMT的发展

在SMT开发的最初几年,它主要用于军事应用。但表面贴装器件的广泛发展促使日本投资SMT来生产微型和便携式电子产品和产品。

转向 SMT 的另一个主要因素是集成电路的尺寸。早期的双列直插式封装IC都很大。但随着集成电路功能的增加,意味着引脚或引线的数量也在增加。因此,半导体制造商没有选择常规的双列直插式封装,而是选择了球栅阵列和四方扁平封装等表面贴装封装,这不仅减小了IC的尺寸,而且封装了更多的引脚。

随着 IC 和 SMD 器件形式的小型化,SMT 成为 PCB 制造中的主导技术。SMT 还具有在电路板两侧安装元件的优点,这意味着 PCB 可以做得更小、更紧凑。

自 80 年代以来,电子行业在 SMT 方面投入巨资,以开发更小的 SMD 器件、更好的焊接技术和机器以及整体紧凑的 PCB。

SMT增长的另一个主要原因是电子产品的大规模生产。由于带有通孔元件的 PCB 需要大量的手工工作,因此在 PCB 上花费的时间明显更多。这对于大规模生产来说是不可行的,因为它增加了产品的总体成本。

通过使用SMD元件和SMT,安装元件和焊接过程可以完全自动化。甚至连查找故障的工作都是自动化的。这将减少产品的制造时间和成本。

SMT的优点

以下是 SMT 相对于通孔技术的一些优势。

  • 组件尺寸小且重量轻。

  • 当元件安装在表面上时,无需在 PCB 上钻孔。

  • 易于组装 SMD 元件。

  • 拾放安装过程。

  • 全自动安装和焊接。

  • 易于检测和纠正元件放置错误。

  • PCB 可以小而紧凑。

  • SMD元件可以安装在PCB的两面。

  • SMD 元件的成本低于通孔元件。

SMT的缺点

SMT 也有一些缺点。这里有一些缺点。

  • 小部件意味着难以手动处理。

  • 维修/返工非常困难,尤其是球栅型元件。

  • 设置SMT组装的成本非常高。

SMT 组装类型

根据电路的设计,PCB可以仅包含SMD元件、PCB两面都包含SMD元件或者SMD和通孔元件的组合。根据元件类型,SMT 组装可分为三种基本类型。

  • Ⅰ型、II型、Ⅲ型


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在I型SMT组装中,所有元件都是SMD,元件可以安装在PCB的单面或双面。对于 III 型 SMT 组装,电阻器、电容器和晶体管等分立 SMD 元件仅安装在 PCB 的底部。


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最后,II 型是 I 型和 III 型的组合。关于 SMT 组装类型分类的一个要点是,没有关于此命名法的标准。


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SMT组装流程

电子制造业正以指数级的速度向 SMT 迈进。其主要原因之一是与 SMT 组装相关的机器的显着发展。通过完全基于机器的组装,SMT 具有低成本快速制造的优势,同时完全自动化流程。

结论

表面贴装是一种电子封装技术,将元件安装在PCB(印刷电路板)的表面上,而不是将它们插入孔中。此类器件称为表面贴装器件 (SMD)。将元件安装在PCB表面并焊接的技术称为表面贴装技术(SMT)。

自 20 世纪 50 年代发展以来,SMT 不断发展,发展出当今的超细间距 SMD 元件和球栅阵列 (BGA)。因此,如果您想知道 SMT 在电子领域的含义是什么,那么它代表表面贴装技术。


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标签:SMT 全部

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