Was bedeutet SMT in der Elektronik

Overview: The process of making technology smaller is moving at a crazy fast pace that never stops amazing us. The only thing that makes gradual shrinking conceivable is using a suitable automatic SMT assembly process. Instead of using standard components connected by wires, this method lets boards be covered with components that can be mounted on the surface. 

The word SMT may not be unfamiliar to lovers of electronic products, but they do not know what it is. In fact, we have long been unable to leave the use of this patch technology, and you can find their traces in various electronic devices such as mobile phones, laptops, refrigerators, and TVs. In this article, FS Technology will introduce you to the most important part of the PCB Montageprozess – PCBA SMT assembly.

Was bedeutet SMT in der Fertigung

Der vollständige Name von SMT ist Surface Mount Technology, die zusammen mit THT bei der Montage von Leiterplatten verwendet wird. Diese hochpräzise elektronische Montagetechnik wird verwendet, um oberflächenmontierte Komponenten auf Leiterplattenpads zu befestigen oder zu löten. Der Arbeitsablauf ist in etwa wie folgt:

Drucken Sie zunächst Lötpaste auf die Leiterplattenpads und platzieren Sie dann die oberflächenmontierten Komponenten (SMD) genau auf dem mit Lötpaste beschichteten Pad. Erhitzen Sie die Leiterplatte, bis die Lötpaste schmilzt, und stellen Sie nach dem Abkühlen die Verbindung zwischen den Komponenten und der Leiterplatte her.

Einführung in die Begriffe der SMT-Technologie

SMD: Its full name is Surface Mount Components, and PCB assembly companies usually use SMT technology to solder SMD components to the surface of electronic PCBA. If you want to know more about the difference between the two, you can find an article called “SMD vs. SMT” in FS Technology’s PCBA-Blog,

THT: The full name is through-hole technology, which is an assembly technology used in the electronics industry like SMT. Various types of components are welded on the surface of the PCBA board of electronic products, some are through patch elements and some are using plug-in components, and THT is for service and plug-in components.

DIP: Its full name is dual in-line package. Its relationship with THT is similar to the relationship between SMT and SMD, but for some reason, we prefer to call it DIP Montage or through-hole assembly rather than THT assembly.

Das Konzept des SMT-Prozesses

FS Technology verwendet bei SMT hauptsächlich zwei Verfahren PCB-Montage: Reflow-Löten und Wellenlöten. Die folgende Abbildung zeigt den Reflow-Lötprozess.

Welche Rolle spielen in der SMT-Produktionslinie das Reflow-Löten und das Wellenlöten, und worin besteht der Unterschied zwischen ihnen? Lassen Sie sich die oben genannten Fragen von FS Technology erklären:

Zum Reflow-Schweißen: Die auf dem Pad vorbeschichtete Lötpaste wird durch Erhitzen geschmolzen, um die elektrische Verbindung zwischen den Stiften oder Lötenden der auf dem Pad vormontierten elektronischen Komponenten und dem PCB-Pad herzustellen, so dass die elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte verschweißt werden können. Das Reflow-Schweißen wird im Allgemeinen in eine Vorwärmzone, eine Heizzone und eine Kühlzone unterteilt.

Reflow soldering process: Printing solder paste > mount components > Reflow soldering > PCBA cleaning

Reharding Wellenlöten: Die Pumpe wird verwendet, um das geschmolzene Lot in eine Lotwellenspitze zu sprühen, und dann werden die Pins der zu verschweißenden elektronischen Komponenten durch die Lotwellenspitze geführt, um die elektrische Verbindung zwischen den elektronischen Komponenten und der Leiterplatte herzustellen. Das Wellenlöten ist in vier Teile unterteilt: Sprühen, Vorheizen, Zinnofen und Abkühlen.

Wave soldering process: plug-in > flux coating > preheat > wave soldering > edge cutting > Inspektion der PCB-Baugruppe.

Die Hauptunterschiede zwischen Wellenlöten und Reflow-Löten sind die folgenden:

  • Reflow soldering, they’re already coated with solder paste on the PCB before into the machine, then welding by melting the solder paste. In wave soldering, there is no solder paste coated on the pcb before into machine, and it welds by wave machine creating solder paste to paint on PCB pads which need solder.
  • Wave soldering is molten solder to form solder wave for welding components; Reflow soldering is high temperature hot air to form circumfluence molten solder to weld components.
  • Reflow eignet sich für Patch-Elektronikbauteile, Wellenlöten ist für Pin-Elektronikbauteile geeignet.
 
Wellenlöten und Reflow sind zwei wichtige Prozesse in der SMT-Bestückung machining.

Geschichte der Oberflächenmontagetechnik

Um eine klare Vorstellung davon zu bekommen, wofür eine Technologie steht, muss man ihre Geschichte verstehen. Die Entwicklung der SMT-Technologie wird von FS Technology in vier Phasen unterteilt, deren spezifische Zeit und Merkmale wie folgt lauten:

Phase 1: 1960 bis 1975

Diese Phase war ein historischer Moment, als die Leiterplatten aufkamen und die Elektronikindustrie veränderten. Die Menschen haben sich von primitiven Lochrasterplatten zu PCBA Boards und sind vollständig in die Ära der Miniaturisierung eingetreten. Die repräsentativen Werke dieser Phase sind Taschenrechner und Quarzuhren.

Die zweite Phase: 1976 bis 1980

Eine Phase, in der die SMT-Technologie zum Mainstream wird. Vor dieser Zeit wurde die THT-Technologie hauptsächlich für die Leiterplattenbestückung verwendet, aber mit der Popularität elektronischer Kleinserienprodukte auf der ganzen Welt begann die SMT-Technologie THT allmählich zu ersetzen. Diese Technik der Leiterplattenbestückung ermöglicht es, dass die Elektronik eine kleinere Grundfläche hat und funktioneller ist. Die wichtigsten Vertreter sind Camcorder, Videorecorder und Digitalkameras.

Phase III: 1980 bis 1995

PCBA-Platinen sind zu einem unverzichtbaren Produkt in der Elektronikindustrie geworden, und die Unternehmen haben damit begonnen, die Produktionsanlagen energisch weiterzuentwickeln, um die Produktkosten zu senken. VLSI war das beste elektronische Produkt, das in dieser Zeit hergestellt wurde.

Aktuelle Etappe: 1995-heute

Die Mikromontage, die Montage mit hoher Dichte und die dreidimensionale Montagetechnologie entwickeln sich schnell. Berichten zufolge gehen die weltweiten elektronischen Produkte, die mit der Durchsteckmontagetechnologie hergestellt werden, jährlich um 11% zurück, während die elektronischen Produkte, die mit SMT-Patches hergestellt werden, um 8% zunehmen.

Die technologische Entwicklung war schon immer die Hauptströmung der Welt. FS Technology hat sich immer dafür eingesetzt, mit der Zeit zu gehen, automatisierte, intelligente und flexible Produktionslinien zu schaffen und die neueste SMT-Bestückungstechnologie im Dienste der Kunden einzusetzen. Als Person in der Elektronikindustrie ist es sehr wichtig, zu verstehen die Entwicklungsgeschichte von PCBdie Ihrem Unternehmen helfen können, die richtige Richtung des Wandels zu finden.

Warum SMT von der Elektronikindustrie bevorzugt wird

Advantages of using SMT for electronic products

Wie bereits erwähnt, hat SMT THT nach und nach abgelöst. Welche Vorteile hat diese Technologie und warum bevorzugen die Hersteller von schlüsselfertigen Leiterplatten diese Technologie? FS Technology wird Ihnen die Vorteile dieser Technologie erläutern.

Hohe Bestückungsdichte

Compared with traditional DIP technology, SMD components can make the assembly area and mass smaller. The PCBA product assembled using SMT is 40% of the volume of the DIP and only 35% of the mass. DIP components are mounted on a 2.54 mm grid, while SMD can perform better. In order to meet customers’ requirements for smaller electronic products, FS Technology’s SMT technology is becoming more and more mature. Our surface mount assembly component grid has grown from 1.27 mm to the current 0.63 mm grid, and some special components can even be mounted on a 0.5 mm grid.

Zuverlässigere Technologie

Da SMD-Bauteile klein und leicht sind, sind ihre Stoßfestigkeit und Zuverlässigkeit höher. Bei der Herstellung von SMT-bestückten Produkten verwendet FS Technology 7 vollautomatische Produktionslinien. Unsere Produktionslinie unterliegt strengen Qualitätskontrollstandards, und die allgemeine Rate schlechter Lötstellen liegt bei weniger als 10 Teilen pro Million. Die Wellenlöttechnik von Durchsteckkomponenten ist um eine Größenordnung niedriger und die durchschnittliche MTBF von elektronischen Produkten, die mit SMT bestückt werden, beträgt 250.000 Stunden, was der Hauptgrund dafür ist, dass 90% der elektronischen Produkte das SMT-Verfahren verwenden.

Gute Hochfrequenz-Eigenschaften

SMD-Komponenten unterscheiden sich von Steckverbindungen. Im Allgemeinen werden beim direkten Patch-Schweißen keine oder nur kurze Leitungen verwendet, was die Auswirkungen auf die Induktivität der Schaltung, die Großkapazität und den Widerstand erheblich reduzieren kann. Für ein Projekt ist die Frequenz der PCBA-Platine sehr wichtig, und die Frequenz der Schaltung kann durch die Patch-Methode erhöht werden. Durch den Vergleich von SMD und THT hat FS Technology festgestellt, dass die maximale Frequenz der mit der Oberflächenmontagetechnik entworfenen Schaltung 3GHz erreichen kann, während die maximale Frequenz der Durchstecktechnik nur 500MHz beträgt. Aufgrund der hohen Frequenzen kann die SMD-Technologie die Übertragungszeit Ihrer Leiterplatte verkürzen, was für elektronische Produkte wie Computer, die die meiste Übertragungszeit benötigen, sehr wichtig ist.

Reduzieren Sie die Kosten für Montageprojekte

  • Reduzieren Sie die Anzahl der Bohrungen auf der PCBA-Platine
  • Geringere Kosten und weniger Zeit für das Debugging von Leiterplatten
  • Geringere Kosten für Verpackung, Versand und Lagerung
  • Der Preis von Chip-Widerständen ist vergleichbar mit dem von durchkontaktierten Widerständen

Leicht zu automatisierende Produktion

Surface mount is a technology that makes it easier to automate mass production. Taking FS Technology as an example, we have 7 SMT lines, all of which use automated SMT equipment to pick up and mount SMD components with vacuum nozzles. Due to the smaller size of these vacuum nozzles, the assembly equipment can be assembled with higher precision. In fact, most PCBA companies are now produced by automated placement. If a turnkey PCB assembly company wants to use THT technology for large-scale automated production, it needs to expand the area of the PCB bare board to at least 140%.

Wenn Sie ein umfassendes Verständnis für die Bedeutung der Oberflächenmontagetechnik benötigen, müssen Sie nicht nur die Vorteile der SMT kennen, sondern auch ihre Nachteile.

Disadvantages of electronic SMT technology

  • Der Nennwert von elektronischen SMD-Bauteilen ist nicht leicht zu erkennen
  • Schwierigkeiten bei der Reparatur von mit SMT bestückten PCBAs
  • Schwieriger Austausch von Komponenten auf PCBA
  • Schlechte Konsistenz des Ausdehnungskoeffizienten von SMD-Komponenten
  • Während des Montageprozesses kann es zu Leckagen, Ausrichtungsfehlern und Schäden an den Komponenten kommen.
 

Um diese Unzulänglichkeiten zu beheben, empfiehlt FS Technology Lösungen für Sie.

  • Bewahren Sie eine gute Benetzbarkeit von SMD-Komponenten
  • Das Lot hält die Kontinuität auf der Oberfläche der Lötstelle aufrecht. Je näher am Rand der Lötstelle, desto dünner ist die Lotschicht.
  • Die Kantenlinie des Pads ist schmal, so dass der Kontaktwinkel zwischen dem SMT-Bauteil und dem Pad weniger als 30 Grad betragen sollte.
  • Auf der Oberfläche des zu schweißenden Metalls dürfen sich keine Verunreinigungen wie Lötmasken befinden.
  • Die Lötstellen-Lötschicht sollte moderat sein, vermeiden Sie zu viel oder zu wenig
  • Die Position des Lötpunkts muss genau sein, das Ende/Stift des PCB-Bauteil sollte in der Mitte des Pads liegen, Breite und Länge sollten das Phänomen nicht überschreiten.
  • Die Ebene der Lötstelle sollte durchgehend und glatt sein, und die durch Reflow-Schweißen gebildete Lötstelle sollte ein glänzendes Aussehen haben.

How to Choose Manufacturers for PCBA SMT Assembly?

The above covers almost everything that electronics enthusiasts may be interested in, but if you are a PCBA engineer and are urgently find PCBA factory to provide you with SMT assembly services, then the following content is what you have to see!

An engineer put much effort into the printed circuit board project before the assembly. Hence, it’s crucial to choose a better SMT vendor for the assembly. Selecting a company to work with can be challenging because there are so many options, and this choice is so important. If you need to choose a PCB assembly firm, how can you determine the ideal fit for your project? To make it easy for you, we are listing the services that should be available to the customers by the company:

  • The manufacturing facility with cutting-edge machinery and tools, making it capable of meeting the difficulties posed by constructing even the most complicated PCBs.
  • Engineers with years of experience who are ready to assist you throughout the whole procedure and ensure that everything runs efficiently.
  • Materials of the highest quality – The firm only utilizes SMT SMD components of the highest quality to ensure that the boards’ quality can match and surpass the user’s expectations.
  • Delivery within the specified time frame. It indicates that the company can feasibly fulfill mass production orders in the shortest amount of time. The completion of the manufacturing within the allotted time is something the firm assures.
  • Prices are reasonable; the clientele’s satisfaction is the organization’s primary focus. Because of this, you may anticipate reasonable costs suitable for any financial plan.

Zusammenfassen

No matter what you want to use the printed circuit board for, it would be best to look for one that is reliable and has a high-performance level during its lifetime. If you have a reliable SMT electronics manufacturer on your team, you should be able to accomplish this goal.

Even though it has more electronic components, assembling a printed circuit board is just as important as designing and making it. As you can see, SMT assembly plays a significant role in almost all contemporary forms of electronic product design. If your PCB design still uses the through-hole method, SMT assembly could help your product move forward. Make sure you work with a trustworthy and knowledgeable assembly partner to avoid any problems that might arise with SMT.

The above is FS Technology’s entire explanation of “What does SMT represent in electronic products”, FS Technology will continue to update more SMT knowledge in the blog, so stay tuned.

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