Was ist SMT / Surface Mount Technology?
Die Surface Mount Technology (SMT) ermöglicht die Erstellung von kundenspezifischen elektronischen Schaltungen durch die Montage einzelner Komponenten auf einer Leiterplatte. Vor SMT mussten die einzelnen elektronischen Komponenten mit ihren Leitungen durch die Leiterplatte hindurchgeführt werden, damit sie richtig funktionieren konnten. SMT hingegen ermöglicht es, einzelne Komponenten direkt auf eine Leiterplatte zu löten. Jedes Bauteil, das mit dieser Technik auf einer Leiterplatte montiert werden kann, wird als oberflächenmontiertes Gerät bezeichnet. Die Weiterentwicklung der SMT-Technik hat es ermöglicht, dass dicht gepackte Leiterplatten schnell und in großen Mengen hergestellt werden können.
Was sind die bekanntesten SMT-Bauteile?
Es gibt mehrere wichtige SMT-Bauteile, die alle ein paar Gemeinsamkeiten haben. Erstens sind sie dafür ausgelegt, in eine Platine eingelötet zu werden, und die Leitungen gehen nicht durch irgendwelche Löcher in der Platine. Stattdessen lassen sich die gängigsten Komponenten in die drei Hauptkategorien passive, Transistoren oder Widerstände, Dioden und schließlich integrierte Schaltkreise einteilen. Die Unterschiede der einzelnen Kategorien werden im Folgenden erklärt:
Passiv
Passive Bauteile sind hauptsächlich größere Widerstände oder Kondensatoren. Die Bezeichnungen auf den Bauteilen beziehen sich auf deren Abmessungen in Hundertstel. Der Anschluss an die Leiterplatte wird dadurch erleichtert, dass irgendwo auf den SMDs Metallflächen angebracht sind, die das Löten ermöglichen. Diese Komponenten arbeiten, um den elektrischen Strom zu regulieren, der jederzeit durch sie fließt, was sie zu „passiven“ Komponenten macht.
Transistoren und Widerstände
Um diese SMDs mit der Leiterplatte zu verbinden, haben diese Komponenten drei Anschlüsse, um die Komponente einfach zu orientieren, und jeder Anschluss ist gebogen, so dass er die Leiterplatte berührt. Oft sind diese SMDs recht klein. Diese SMDs sind elektronische Halbleiterbauelemente, die dazu gedacht sind, elektrische Leistung und elektronische Signale so zu regulieren, wie es Kondensatoren nicht können.
Dioden
Die in SMDs verwendeten Dioden sind dazu gedacht, den elektrischen Strom nur in eine Richtung in einer Leiterplatte fließen zu lassen. Dazu werden ein P- und ein N-Halbleiter zu einer SMD zusammengefügt, die sich ähnlich wie ein intrinsischer Halbleiter verhält. Wer sicherstellen will, dass kein Strom rückwärts fließt und andere Bauteile frittiert, macht bei seiner Arbeit ausgiebig Gebrauch von Dioden.
Integrierte Schaltungen
Integrierte Schaltungen sind komplexe SMDs, die mehr als 200 einzelne Pins haben können, die bestückt werden müssen. Diese SMDs sind besonders knifflig zu handhaben, da ihre kleinen Pins, die manchmal nur 10-30 Tausendstel voneinander entfernt sind, leicht verbogen werden können. Oft handelt es sich bei diesen integrierten Schaltkreisen um Logikchips und andere fortschrittlichere Komponenten.
Verschiedene Anwendungen von SMT
Während technisch gesehen viele verschiedene Komponenten platziert werden können, wird SMT fast ausschließlich für die Herstellung von spezialisierten Leiterplatten verwendet. Die einfache Handhabung und Anwendung der SMT-Technologie macht sie attraktiv für Industrien, die eine vollautomatische Produktionslinie für ihren elektronischen Bedarf wünschen. Hochentwickelte Leiterplatten können im Voraus entworfen und dann durch die richtige Anwendung von SMT genau repliziert werden.
SMT-Anwendungen
Nahezu alle Geräte, die in der modernen Ära verwendet werden, machen an irgendeiner Stelle in ihrer Schaltung Gebrauch von oberflächenmontierter Technologie. Durch die Anwendung von SMT kann ein Hersteller ein relativ kleines elektronisches Gerät herstellen, das in der Lage ist, sehr komplexe Aufgaben zu erfüllen.
Hauptvorteile der Surface Mount Technology
Im Vergleich zu älteren Methoden zur Herstellung von Leiterplatten ermöglicht der Einsatz von SMT sehr komplizierte Platinen, die eine große Anzahl von sehr kleinen und sehr spezialisierten Teilen enthalten. Nicht nur das, Komponenten können auf beiden Seiten der Leiterplatte platziert werden, was den Nutzen pro Quadratzoll weiter erhöht. Mit Geräten wie vollautomatischen Bestückungssystemen, hochvolumigen Reflow-Öfen, Förderbändern und Schablonendruckern eignet sich die SMT hervorragend für die Massenproduktion dieser empfindlichen und komplizierten Leiterplatten, die in allen Arten von elektronischen Geräten verwendet werden. Die schiere Menge an Bauteilen, die von einer einzigen Maschine in einer Stunde platziert werden kann, bedeutet, dass die Kosten im Herstellungsprozess niedrig gehalten werden können und dass viele einzelne Einheiten schnell fertiggestellt werden können.
Hauptnachteile der Surface Mount Technology
Da SMT die Verwendung von winzigen Bauteilen und sehr dicht gepackten Leiterplatten ermöglicht, besteht das Risiko von Defekten, die mit dem Prozess verbunden sind. Kleine Bestückungsfehler können eine ganze Platine unbrauchbar machen. SMT ist auch nicht sehr kompatibel mit einigen Bauteilen, wie z.B. Sicherungen und physisch großen Komponenten. Außerdem sind Komponenten, die wahrscheinlich großen physischen Belastungen ausgesetzt sind, keine guten Kandidaten für die Herstellung mit SMT.
Was sind die Unterschiede zwischen SMT und SMD?
Während sie ähnlich erscheinen mögen, können SMT und SMD nicht austauschbar verwendet werden. SMT bezieht sich auf das Konzept der Möglichkeit, einzelne Komponenten auf der Leiterplatte zu platzieren. SMD hingegen bezieht sich auf die Bauteile selbst. Immer noch verwirrt? SMT ist der Prozess, in dem diese Platinen hergestellt werden, während SMDs einzelne Komponenten sind, die sich auf jeder Platine befinden.