表面贴装技术以及為(wèi)什么要采用(yòng)它

2021-03-09

表面贴装技术以及為(wèi)什么要采用(yòng)它

当人们看一眼现代世界中的商(shāng)业化電(diàn)子产品时，内部通常将由许多(duō)微型设备组成。通常将组件安装在電(diàn)路板的表面上，而不是像在家庭项目中那样使用(yòng)带有(yǒu)导線(xiàn)的常规部件。在许多(duō)情况下，这些板确实很(hěn)小(xiǎo)。

这是一种称為(wèi)表面贴装技术或SMT的技术。如今，几乎所有(yǒu)商(shāng)业化生产的设备都使用(yòng)这项创新(xīn)技术。在制造印刷電(diàn)路板（PCB）时，表面安装技术具有(yǒu)巨大的优势。由于SMT板上的组件非常小(xiǎo)，因此人们也可(kě)以将更多(duō)的電(diàn)子设备封装在一个很(hěn)小(xiǎo)的空间中。

什么是表面贴装技术

1970年代和80年代是自动开始用(yòng)于各种设备的印刷電(diàn)路板的时代。传统的使用(yòng)引線(xiàn)的组件在PCB组装中不容易使用(yòng)。对于電(diàn)容器和電(diàn)阻器，引線(xiàn)必须预先成型以适合支架，而集成電(diàn)路必须将引線(xiàn)设置為(wèi)特定的间距才能(néng)快速，轻松地穿过孔。

这导致了困难，因為(wèi)许多(duō)引線(xiàn)会由于孔太紧而错过孔。因此，操作员需要介入并解决问题，以使组件合适。这意味着浪费时间和金钱，因為(wèi)必须停止使过程自动化的机器。

印刷電(diàn)路板无需引線(xiàn)穿过電(diàn)路板。相反，可(kě)以将组件直接焊接到板上。这导致了SMT的诞生，并且由于SMT的许多(duō)优势，其组件的使用(yòng)已迅速增加。如今，表面安装技术已成為(wèi)電(diàn)子制造中组装PCB的主要选择。制成的产品可(kě)能(néng)很(hěn)小(xiǎo)，并且可(kě)以以许多(duō)不同的方式使用(yòng)。

為(wèi)什么在设计中偏爱表面贴装技术

尽管采用(yòng)表面贴装技术的主要原因与成本，速度和可(kě)靠性有(yǒu)关，但还有(yǒu)其他(tā)好处。这项技术对当今人们设计和开发新(xīn)電(diàn)路和设备的方式产生了巨大影响。这样做的好处是，变革在很(hěn)大程度上创造了优势而不是劣势。下面列出了使用(yòng)表面贴装技术的开发人员需要注意的一些事项。

電(diàn)路比以往任何时候都更小(xiǎo)且密度更高–電(diàn)子行业一直渴望以更小(xiǎo)的封装提供更多(duō)功能(néng)，但是在表面贴装技术普及之前，这绝非易事。SMT旨在简化此过程，因為(wèi)所有(yǒu)内容均為(wèi)微型格式。与带引線(xiàn)的典型组件相比，组件可(kě)以非常小(xiǎo)，并且可(kě)以更紧密地安装在電(diàn)路板上。这与通过集成電(diàn)路提供的更好的功能(néng)相结合，使开发工程师的工作更加轻松。

较低的额定功率要求–设计和生产電(diàn)子产品时要寻找的最重要的内容之一就是组件的额定功率。借助表面贴装技术，设备可(kě)以具有(yǒu)比以往更低的额定功率。例如，带引線(xiàn)的标准電(diàn)阻器可(kě)以耗散0.25瓦甚至更多(duō)的功率。但是，表面贴装電(diàn)阻器较小(xiǎo)，因此耗散也较低。人们应该在构建过程中意识到这一点，但始终要确保检查制造商(shāng)的数据以获取确切的编号。

更少的電(diàn)感和寄生電(diàn)容–由于表面贴装技术组件更小(xiǎo)，这也意味着寄生電(diàn)感和電(diàn)容也将更小(xiǎo)。与前面的示例相同，SMT電(diàn)阻比带引線(xiàn)的電(diàn)阻更接近理(lǐ)想電(diàn)阻。同样，表面贴装技术電(diàn)容器将产生更少的寄生電(diàn)感。综合考虑，标准SMT组件将比带引線(xiàn)的组件具有(yǒu)更高的频率和更快的速度。

在印刷電(diàn)路板装配中使用(yòng)表面贴装技术

如今，SMT几乎用(yòng)于PCB制造和装配的所有(yǒu)方面。使用(yòng)该技术可(kě)以将更多(duō)的電(diàn)子设备放置在更小(xiǎo)的空间中。所有(yǒu)组件都较小(xiǎo)，并且许多(duō)组件都比传统组件具有(yǒu)更好的性能(néng)。它们也可(kě)以很(hěn)容易地与自动化机器一起使用(yòng)，从而消除了装配过程中工人干预的需要。

对于有(yǒu)線(xiàn)组件，依靠自动放置始终是一个挑战。必须预先制造所有(yǒu)電(diàn)線(xiàn)以适合正确的孔间距，并且在某些情况下，仍然存在放置问题。PCB组装通常会自动放置所有(yǒu)组件。有(yǒu)时可(kě)能(néng)需要手动协助，但这种情况很(hěn)少见。高品质的電(diàn)路板将其需求减少到甚至更改设计的程度，从而使组件完美契合。

表面板技术组件以前常见的一个问题是它们缺乏耐热性。由于将组件焊接在一起，因此会升高零件的温度，并且在某些情况下可(kě)能(néng)会引起问题。但是，已经开发出了新(xīn)的组件，它们在容忍与焊接过程相关的温度方面没有(yǒu)问题。

SMT组件和设备

表面安装组件与引線(xiàn)组件不同，因為(wèi)它们被放置在板上并焊接到板上，而不是两点之间的布線(xiàn)。引線(xiàn)不会像传统元件那样穿过孔。SMT组件使用(yòng)三种封装样式：晶體(tǐ)管和二极管，集成電(diàn)路和无源组件。许多(duō)无源元件均由标准尺寸的電(diàn)阻和電(diàn)容器组成，并具有(yǒu)典型的封装尺寸。晶體(tǐ)管和二极管通常采用(yòng)小(xiǎo)型塑料封装，而集成電(diàn)路则有(yǒu)许多(duō)封装选择。