123 1960 年表面贴装技术开始发展。 1980年代广泛使用表面贴装技术。 到 1990 年,您会在许多高端 PCB 组件中使用它。 传统的电子元件经过重新设计,可以直接连接到电路板表面的金属板或端盖上。 简单地说,表面贴装技术是电子装配的一部分。 SMT 制造负责将电子元件安装到 PCB 表面。 以这种方式安装的电子元件称为表面贴装器件 (SMD)。 这取代了需要穿过钻孔的典型电线。
与通孔安装相比,SMT 具有更小的电子元件。 这也意味着它可以更频繁地在电路板的两侧放置组件。 今天,几乎所有商业制造的设备都使用表面贴装技术,因为它在 PCB 制造过程中具有许多优势。 因为它在 PCB 制造过程中提供了许多优势,所以 SMT 在有效利用 PCB 空间的同时最大限度地降低了制造成本。 我们将在本文中讨论表面贴装技术的各种优势。
体积小,重量轻
表面贴装技术 (SMT) 允许组件放置在更靠近电路板的位置。 这允许创建更小的 PCB 设计。 这意味着组装的设备可以设计得更轻、更紧凑。
在正常情况下,SMD 元件比通孔元件小 60-80%。 甚至可以将某些组件的尺寸和体积减少高达 90%。 因此,SMT电子元器件的尺寸和体积远小于通孔插补元器件。 SMD元件的体积小是众所周知的,所以它也轻得多。 因此,它们在 SMT PCB 上占用的空间更少,从而使它们更小更薄。
SMT 制造的零件通常不需要插入和焊接,因此通常比 PTH 零件小。 SMT 组件不需要长引线,因此这意味着设计人员可以在更小的空间内安装更多组件。 然后可以使用 PTH 部件在电路板上完成此操作。 而且由于尺寸和体积,SMT 零件通常比 PTH 零件便宜。 SMT 零件也比 PTH 零件更容易获得。
低价位
SMT 制造允许比通孔制造更快的批量生产,因为它不需要在电路板上钻孔进行组装。 这也意味着SMT制造的初始成本更低。 SMT PCB 尺寸较小,不需要任何电镀通孔。 许多 SMD 元件的成本也低于通孔电子元件。 这有助于降低制造 SMT 电路板的成本。
由于表面贴装组件更小更薄,因此降低了 SMT 制造过程的包装和运输成本。 以前的电路板组装需要将通孔电子元件的引线手动插入电镀通孔中。 SMT 制造并非如此。 在SMT制造中使用自动化SMT贴片机,可以自动将它们贴在板上。 这降低了SMT制造的加工和生产成本。
SMT制造由于其紧凑的封装和较低的引线电感而具有较小的辐射环路面积。 因此它具有更好的 EMC 兼容性(更低的辐射发射)。 元件引线不需要弯曲、成型或剪短以进行 SMT 制造。 这缩短了SMT制造的整个过程并提高了生产率。 经验表明,相同功能电路的加工成本低于插通孔,一般可降低总生产成本30%~50%。
表面贴装技术
使用SMT工艺制作的印刷电路板更紧凑,电路速度更快。 随着现在电子设备对速度的要求,SMT制造工艺越来越受到制造商的欢迎。 其高端组件支持多任务处理。
元器件可以放置在电路板的两侧,可以连接更多的元器件。 熔化焊料的表面张力将元件拉到与焊盘对齐,并自动纠正元件放置中的小错误。
SMT 制造可确保连接处的低电阻和低电感。 这减少了 RF 信号的有害影响,并提供更好、更可预测的高频性能。
自动化程度高
大多数 SMT 零件可以使用自动拾放设备轻松安装在电路板上。 大量零件(例如无源元件)从线轴装入贴片机,而其他零件则从管式进料器或托盘装入。 这是与通常必须手动组装的 PTH 零件的一个非常重要的区别。 由于 SMT 零件的尺寸和体积,它们通常比 PTH 零件便宜。 SMT 零件也比 PTH 零件更容易获得,因为它们的需求量很大。 SMD元器件焊接条件的标准化、系列化、一致性,使SMT高度自动化。 由焊接过程引起的元件故障将大大减少并提高可靠性。
低噪音水平
SMT PCB 组装可以支持高密度,主要是双面 PCB 和多层 PCB。 由于延迟时间短,这些板能够进行高速信号传输。 此外,由于 SMD 元件没有引线或引线较短,因此减少了 RF 干扰。 此外,SMT PCB 组件具有更高的抗振性和更低的噪音。 由于元器件没有引线或引线较短,电路的分布参数自然较低,射频干扰减少。
实用且具有成本效益
今天,几乎所有商业制造的设备都使用表面贴装技术,因为它在 PCB 制造过程中具有许多优势。 越来越多的 PCB 设备以 SMD 或封装形式提供。 这使得使用 SMT 进行制造非常实用且具有成本效益。
SMT组装元器件不仅体积小,而且安全密度高。 双面粘贴PCB时,组装密度可达每平方厘米5.5~20个焊点。 SMT组装的PCB由于短路和小延迟可以实现高速信号传输。 同时,SMT 组装的 PCB 更耐振动和冲击。 这对于实现电子设备的超高速运行很重要。
MT 制造过程
SMT 制造通常由几个高度自动化的 SMT 制造过程组成,这些过程包括以下基本步骤。
板材:
焊盘(无孔)和焊膏通过类似于丝网印刷的工艺施加。 PCB 的放置由精确的模板控制,以确保只在需要的地方应用材料。 这最大限度地降低了成本。
- 自动元件拾取和贴片机。 它将所需的 SMD 和其他组件精确定位在电路板上。 它们通常通过卷轴或胶带送入机器。 在 SMT 制造中,集成电路等组件在无静电介质中交付。 然后电路板进行焊接操作。 SMT 制造将焊盘加热到所应用的焊膏熔化并将元件粘合到电路板上的程度。
-
当印刷电路板的两面都用于元件时,对反面重复放置/焊接过程。
- PCB 上包含的任何热元件都可以在自动焊接后安装。 手动或通过不会损坏组件的过程。
- 然后“清洁”电路板以去除多余的助焊剂或焊料残留物。 由于 SMT 制造中的紧密贴装公差,这些残留物会导致元件短路。
- 一旦产品可以完成、清洁和干燥,就可以进行最终质量检验。 检查会查找可能导致潜在问题的缺失组件、对齐问题或焊接问题。 有可用的设备来自动执行这些检查。
- 然后对经过检查的电路板进行任何所需的电路和功能测试。
