Als het gaat om elektronica fabricage, worden de afkortingen SMD en SMT vaak gebruikt. Op het eerste gezicht lijken ze bijna identiek – slechts één letter scheidt Surface Mount Devices (SMD) van Surface Mount Technologies (SMT). In de praktijk verwijzen SMD's en SMT echter naar heel verschillende aspecten van het productieproces. SMT verwijst naar innovatieve technieken voor het efficiënt monteren van elektronische componenten op printplaten. Deze moderne assemblagemethoden maken een kleinere, snellere en meer gestroomlijnde productie mogelijk. Aan de andere kant zijn SMD's de daadwerkelijke individuele onderdelen en componenten die op de printplaten worden gemonteerd. Deze surface mount devices worden op circuits geplaatst volgens het specifieke SMT-proces dat wordt gebruikt. Het belangrijkste onderscheid is dat SMT het algehele proces beschrijft, terwijl SMD het fysieke apparaat beschrijft. In deze blog zullen we beide termen in detail introduceren en de verschillen tussen de twee termen benadrukken. Laten we beginnen met de betekenis.
Wat is SMD?
SMD, of Surface Mount Device, is een type elektronische component dat is ontworpen om direct op de bovenste laag van een printplaat te worden gesoldeerd in plaats van de ouderwetse doorvoerbevestiging. Deze innovatie maakt kleinere componenten mogelijk die toch hun volledige functionaliteit bieden. Door meer circuits op een compacte printplaat te plaatsen zonder gaten te boren, maken SMD's snellere en kosteneffectievere soldeerprocessen mogelijk. PCB-productie. Bovendien kan de oppervlaktespanning van gesmolten soldeer kleine fouten in de SMD-plaatsing automatisch corrigeren. Deze componenten verminderen ook ongewenste RF-interferentie en bevorderen hoogfrequente prestaties. Dankzij hun miniatuurformaat, gebrek aan aansluitingen en geschiktheid voor PCB-oppervlaktemontage, zijn SMD's goedkoper dan alternatieven waarvoor geboorde installatiegaten nodig zijn.
Soorten SMD-componenten
Hieronder staan enkele van de belangrijkste soorten SMD-elektronicacomponenten:
Weerstanden – Worden gebruikt om de elektrische stroom in een circuit te begrenzen of te regelen. Veelvoorkomende SMD-weerstanden zijn chip-, metaalfilm- en dikkefilmweerstanden.
Condensatoren – Slaan elektrische lading op en regelen de spanning in circuits. Populaire SMD-condensatoren zijn onder andere keramische, tantaal- en elektrolytische condensatoren.
Inductoren – Spoelen die worden gebruikt om energie op te slaan in magnetische velden. SMD-inductoren omvatten draadgewonden, meerlaagse keramische chip- en ferrietkraal-inductoren.
Transistors – Halfgeleiders die elektronische signalen en vermogen versterken of schakelen. Veelvoorkomende SMD-transistors zijn MOSFET's, BJT's en IGBT's.
Diodes – Ze maken de doorgang van elektrische stroom in één richting mogelijk. SMD-diodes omvatten Zener-, Schottky- en lichtgevende varianten.
Geïntegreerde schakelingen – Geprefabriceerde schakelingen die specifieke functies uitvoeren. Voorbeelden hiervan zijn microprocessors, versterkers, regelaars en GPU's.
Kwartskristallen – genereren nauwkeurige frequenties voor timing in digitale schakelingen. SMD-kristallen zijn er in verschillende vormen en maten.
LED's – Lichtgevende diodes die verlichting produceren. Verkrijgbaar in indicatoren met een laag vermogen of in lichtlijnen met een hoog vermogen.
Connectoren – Voor losneembare elektrische aansluitingen. Voorbeelden zijn USB-, HDMI- en board-to-board-connectoren.
Verder lezen- Printplaatcomponenten: een uitgebreide gids
Belangrijkste kenmerken van SMD
Ruimtebesparend: SMD-componenten zijn compact en kunnen dichter bij elkaar op de printplaat worden geplaatst, waardoor een hogere componentdichtheid en kleinere PCB-afmetingen mogelijk zijn.
Lichtgewicht: SMD-componenten zijn over het algemeen licht van gewicht, waardoor ze geschikt zijn voor draagbare en geminiaturiseerde apparaten.
Lager profiel: SMD-elektronicacomponenten zijn ontworpen met een lagere hoogte, waardoor ze dicht bij het oppervlak van de printplaat kunnen worden geplaatst. Dit is cruciaal in slanke apparaten waar de componenthoogte een probleem is.
Verbeterde elektrische prestaties: SMD-componenten hebben kortere aansluitdraden en een verminderde parasitaire capaciteit en inductie. Dit resulteert in verbeterde hoogfrequente prestaties en signaalintegriteit.
Geautomatiseerde assemblage: SMD-componenten kunnen op printplaten worden gemonteerd met behulp van pick-and-place-machines, wat geautomatiseerde en snelle assemblageprocessen mogelijk maakt. Dit verhoogt de efficiëntie en verlaagt de productiekosten.
Veelzijdigheid: SMD-componenten zijn er in allerlei vormen, maten en typen. Deze gevarieerde selectie maakt een ongelooflijk flexibel circuitontwerp mogelijk in vergelijking met de beperkte mogelijkheden van ouderwetse through-hole-componenten.
Wat is SMT?
SMT, een afkorting voor Surface Mount Technology, bracht een significante transformatie teweeg in de manier waarop componenten op printplaten worden georganiseerd. Deze nieuwe methode wordt nu breed toegepast in de PCBA-industrie. In de jaren zeventig waren bedrijven in de elektronica-industrie sterk afhankelijk van doorlopende montage voor het monteren en solderen van componenten. Ze plaatsten de aansluitingen van onderdelen in geboorde gaten op kale PCB's en permanent bevestigd door middel van solderen. Technologen realiseerden zich echter dat doorlopende montage beperkingen had, en oppervlaktemontage bood een verbeterd alternatief.
Anders dan de doorlopende montage, SMT PCB-assemblage Hierbij worden componenten direct op de kale printplaat gesoldeerd zonder gebruik van aansluitdraden. Door boorgaten te elimineren, maakt SMT een snellere en kosteneffectievere PCB-montage mogelijk. Voor consumentenelektronica met snelle updatecycli hadden fabrikanten behoefte aan geautomatiseerde assemblage voor grootschalige productie. SMT voldeed efficiënt aan deze behoefte. In plaats van aansluitdraden in gaten te steken, SMT-machines Kan snel kleine, loodvrije onderdelen op printplaten plaatsen. Met zijn snelheid, schaalbaarheid en kwaliteit heeft SMT de PCB-assemblage naar een tijdperk van slanke, wendbare en winstgevende elektronicaproductie gebracht.
Surface Mount Technology (SMT)-proces
Het assemblageproces voor oppervlaktemontagetechnologie omvat vier belangrijke stappen:
Printen – De SMT-machine richt een sjabloon uit over de printplaat en gebruikt een rakel om soldeerpasta via de gaten in het sjabloon op de soldeerpads van de printplaat te verspreiden.
Montage – Een pick-and-place-machine positioneert de kleine SMD-componenten nauwkeurig op de printplaat en plakt ze tijdelijk vast met soldeerpasta.
Reflow-solderen – Hierbij wordt de soldeerpasta verhit tot een halfvloeibare toestand. Vervolgens moet de soldeerpasta volledig gesmolten en gestold zijn om sterke en duurzame soldeerverbindingen te garanderen. Reflow solderenwordt, dankzij de nauwkeurige temperatuurregeling en gelijkmatige warmteverdeling, veel gebruikt bij oppervlaktemontage om delicate componenten zoals BGA's en QFN's betrouwbaar te solderen.
Testen en inspecteren – Na de assemblage voeren fabrikanten verschillende inspecties uit om de soldeerkwaliteit te controleren, zoals een correcte uitlijning, soldeerbruggen, kortsluitingen en meer. Dit proces omvat een combinatie van handmatige controle, AOI, en verschillende andere methoden.
Voordelen van SMT-assemblage:
Hogere componentdichtheid: SMT-technologie maakt het mogelijk om componenten aan beide zijden van de printplaat te plaatsen. Hierdoor wordt de beschikbare ruimte optimaal benut en is een hogere componentdichtheid mogelijk.
Hogere snelheid en efficiëntie: Geautomatiseerde SMT PCB-assemblage maakt snelle en efficiënte productieprocessen mogelijk dankzij de hoge mate van automatisering. Moderne pick-and-place machines kunnen duizenden componenten per uur plaatsen, wat het assemblageproces aanzienlijk versnelt.
Kosteneffectiviteit: Hoewel de initiële kosten voor SMT PCB-assemblage hoog kunnen zijn, resulteren de hoge snelheid, geautomatiseerde productie en lagere materiaalkosten voor kleinere componenten vaak in een algehele kostenbesparing, met name bij grote productieseries.
Ontwerpflexibiliteit: oppervlaktemontage biedt een grotere ontwerpflexibiliteit, waardoor ingenieurs innovatieve en ingewikkelde circuitontwerpen kunnen creëren, die misschien niet mogelijk of praktisch zijn met doorlopende componenten.
Wat is het verschil tussen SMT en SMD?
- SMT streeft naar efficiënte geautomatiseerde productie
Oppervlaktemontagetechnologie is gericht op automatisering en precisie bij de installatie, wat productie in grote volumes en tegen lage kosten mogelijk maakt. SMT richt zich op het stroomlijnen en optimaliseren van het assemblageproces zelf.
- SMD maakt geminiaturiseerd componentontwerp mogelijk
Surface-mount-apparaten daarentegen zijn elektronische componenten die ontworpen zijn voor compacte afmetingen en naadloze integratie. Het primaire doel van SMD's is het verkleinen van componenten om meer mogelijkheden in kleine producten te stoppen.
- SMT ondersteunt SMD-assemblage
Terwijl SMD betrekking heeft op individuele onderdelen, vertegenwoordigt SMT het gehele assemblageproces. SMT-technieken maken snelle, hoogwaardige productie met SMD-componenten mogelijk. SMT is echter niet geschikt voor doorlopende gaten.
- SMD's bieden flexibele soldeeropties
In tegenstelling tot SMT bieden SMD's zelf uitgebreidere soldeermogelijkheden voor het installeren van componenten op printplaten. SMD's kunnen op meerdere manieren worden gesoldeerd, niet alleen met SMT-methoden.
SMT en SMD: een krachtige combinatie voor moderne elektronica
Hoewel SMT en SMD naar verschillende concepten verwijzen, werken ze hand in hand om state-of-the-art elektronicaproductie mogelijk te maken. Terugkijkend kan de afname van through-hole DIP-componenten deels worden toegeschreven aan de beperkingen van handmatig solderen. Dit leidde tot de opkomst van geautomatiseerde pick-and-place-machines. Hoewel handmatig solderen ooit volstond voor eenvoudige SMD-assemblage, hebben plaatsingsmachines deze methode overbodig gemaakt. De fusie van SMT en SMD brengt verschillende voordelen met zich mee:
- SMT optimaliseert SMD-assemblage met een hoog volume
Het geautomatiseerde productiemodel is gericht op het minimaliseren van de kosten voor PCB-assemblage. SMD's bieden hier een kosteneffectieve oplossing. SMT-systemen plaatsen snel duizenden kleine SMD's op printplaten in minimale tijdsbestekken.
- SMD's maximaliseren de capaciteit van het bord
Het compacte formaat van SMD's maakt het mogelijk om meer circuits op printplaten te plaatsen. SMT benut dit voordeel door SMD's dicht op elkaar te plaatsen.
- SMD's verbeteren de procesbetrouwbaarheid
SMD's maken gebruik van loodvrij solderen. Dit helpt PCBA-bedrijven om assemblagefouten te verminderen en de algehele robuustheid van het SMT-proces te verbeteren.
Conclusie
De wereld van de elektronicaproductie is getransformeerd door de krachtige combinatie van surface mount-technologie en surface mount-apparaten. Samen hebben ze een revolutie teweeggebracht in de assemblage van printplaten. SMT biedt de geautomatiseerde precisie om complexe printplaten snel te vullen met minuscule SMD-componenten. Deze combinatie van gestroomlijnde processen en minimale onderdelen resulteert in hoogwaardige elektronica, verpakt in indrukwekkend compacte producten. Nu consumenten steeds meer verlangen naar razendsnelle, mobiele, krachtige apparaten, zullen SMT en SMD de spil blijven die de vooruitgang aanjaagt. Dankzij de assemblage-efficiëntie van SMT en de componentontwikkeling van SMD lijkt het potentieel om steeds kleinere, steeds slimmere elektronica te produceren onbegrensd.
