Die wichtigsten grundlegenden Fakten zur Oberflächenmontagetechnik (SMT)

Aktueller Überblick über SMT

Bis jetzt ist SMT die beliebteste Technologie und Technik in der Branche derLeiterplattenbestückung (PCBA)Seit seinem Markteintritt Anfang der 1970er Jahre ist SMT zum Haupttrend der modernen elektronischen Montageindustrie geworden und hat die Wellenlötmontage ersetzt, die auf manuelles Bestücken angewiesen ist. Dieses Verfahren gilt als die zweite Revolution der elektronischen Montagetechnologie. Anders ausgedrückt: SMT ist zu einem globalen Trend in der internationalen PCBA geworden und hat zu einem tiefgreifenden Wandel der gesamten Elektronikindustrie geführt.

Außerdem hat die SMT vorangetriebenelektronische Bauteilein Richtung Chip-Bauart, Miniaturisierung, Dünnheit, Leichtgewicht, hoher Zuverlässigkeit und Mehrfachfunktionen, und es ist zu einem Symbol für den wissenschaftlichen Fortschritt eines Landes geworden.

Technik und Merkmale von SMT

SMT bezeichnet eine Art von Leiterplattenbestückungstechnologie, bei der SMDs (Surface Mount Devices) mithilfe bestimmter Verfahren, Ausrüstungen und Materialien auf der Oberfläche von Leiterplatten montiert werden und durch Löten, Reinigen und Testen die Bestückung abgeschlossen wird.

•SMT-Technik

Die SMT-Technik kann je nach Lötverfahren und Montageverfahren in verschiedene Typen eingeteilt werden.

1). Basierend auf der Lötmethode kann die SMT-Technik in zwei Kategorien eingeteilt werden: Reflow-Löten und Wellenlöten.

2). Basierend auf der Montagetechnik kann das SMT-Verfahren in Vollflächenmontage unterteilt werden,einseitige Mischbestückung und doppelseitige Mischbestückung.

Die Faktoren, die die Lötqualität hauptsächlich beeinflussen, umfassen:PCB-Design, Qualität des Lots (Sn63/Pb37), Flussmittelqualität, Oxidationsgrad der zu lötenden Metalloberfläche (Lötanschluss des Bauteils, Lötanschluss der Leiterplatte), Verfahren wie Drucken, Bestücken und Löten (geeignete Temperaturkurven), Ausrüstung und Verwaltung.

Die Qualität des Reflow-Lötens wird von folgenden Faktoren beeinflusst: der Qualität der Lötpaste, den technologischen Anforderungen an SMDs und den technologischen Anforderungen an die Einstellung der Temperaturkurve für das Reflow-Löten.

a. Einfluss der Qualität der Lötpaste auf die Reflow-Löttechnik

Statistiken zufolge entfallen 70 % aller Qualitätsprobleme bei der Oberflächenmontage auf drucktechnisch bedingte Fehler, wenn das PCB-Design sowie die Qualität der Bauteile und Leiterplatten unberücksichtigt bleiben. Im Druckprozess gelten Fehlpositionierung, Kantenabsenkung, Anhaftungen und unzureichender Druck allesamt als Ausschuss, und Leiterplatten mit diesen Defekten müssen nachgearbeitet werden. Die spezifischen Prüfstandards sollten mit IPC-A-610C kompatibel sein.

b. Technologische Anforderung für SMDs

Um eine ideale Bestückungsqualität zu erreichen, muss die Technik die folgenden Anforderungen erfüllen: präzise Bauteile, präzise Positionen und geeigneter Druck. Spezifische Prüfstandards sollten mit IPC-A-610C kompatibel sein.

c. Technologische Anforderungen für die Einstellung der Reflow-Löttemperaturkurve

Die Temperaturkurve spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Lötqualität. Vor 160 °C sollte die Temperaturanstiegsrate bei 1 bis 2 °C pro Sekunde liegen. Steigt die Temperatur zu schnell an, so werden einerseits Bauteile und Leiterplatte zu schnell erhitzt, was zur Zerstörung der Bauteile und zur Verformung der Leiterplatte führen kann. Andererseits führt eine so hohe Lösungsmittelverdampfungsrate dazu, dass Metallpulver verschleudert wird und Lotkugeln entstehen. Im Allgemeinen wird der Temperaturhöchstwert 30 bis 40 °C über dem Schmelzpunkt der Legierung eingestellt (zum Beispiel liegt der Schmelzpunkt von 63Sn/37Pb bei 183 °C und der Temperaturhöchstwert sollte auf 215 °C eingestellt werden) und die Reflow-Zeit auf 60 bis 90 Sekunden. Ein zu niedriger Temperaturhöchstwert oder eine zu kurze Reflow-Lötzeit kann zu unvollständigen Lötverbindungen führen, bei denen keine Metalllegierungsschicht mit einer bestimmten Dicke entsteht. In schweren Fällen schmilzt die Lötpaste sogar überhaupt nicht. Umgekehrt führt ein zu hoher Temperaturhöchstwert oder eine zu lange Reflow-Lötzeit dazu, dass die Metalllegierungsschicht zu dick wird und die Festigkeit der Lötstelle stark beeinträchtigt wird. Mitunter können Bauteile und Leiterplatten sogar zerstört werden.

•Attribute von SMT

Als herkömmliches PCBA-Verfahren,Durchsteckmontage-Technologie (THT) ist eine Art der MontageTechnologie, bei der die Pins von Bauteilen in Durchkontaktierungen auf Leiterplatten eingeführt und anschließend die Pins auf der anderen Seite der Leiterplatten verlötet werden. THT weist die folgenden Eigenschaften auf:

1). Die Lötpunkte sind festgelegt und die Technologie ist relativ einfach, sodass eine manuelle Bedienung möglich ist.

2). Großes Volumen und hohes Gewicht, doppelseitige Montage ist schwer umzusetzen.

Nichtsdestotrotz weist die Oberflächenmontagetechnologie im Vergleich zur Durchsteckmontagetechnologie mehr Vorteile auf:
a. Hohe Bestückungsdichte, wodurch elektronische Produkte ein geringes Volumen und ein leichtes Gewicht aufweisen;
b. Hohe Zuverlässigkeit und starke Vibrationsbeständigkeit;
c. Niedrige Fehlerquote der Lötstellen;
d. Hohe Frequenz, was zu einer Verringerung elektromagnetischer Störungen und HF-Störungen führt;
e. Zugänglich für Automatisierung und Verbesserung der Serienproduktion;
f. Kosteneinsparung um 30 % bis 50 %.

Entwicklungstrend der SMT

•FPT

FPT bezeichnet eine Art von PCBA-Technologie, bei der SMDs mit einem Pinabstand im Bereich von 0,3 bis 0,635 mm und SMCs (Surface Mount Components) mit einer Länge mal Breite von höchstens 1,6 mm × 0,8 mm auf der Leiterplatte (PCB) bestückt werden. Der rasche Fortschritt der Elektroniktechnologie in den Bereichen Computer, Kommunikation und Luft- und Raumfahrt führt zu einer immer höheren Integrationsdichte von Halbleiter-ICs, zu immer kleineren SMCs und zu immer geringeren Pinabständen bei SMDs. Bis heute sind QFPs mit einem Pinabstand von 0,635 mm und 0,5 mm zu Kommunikationsbauteilen geworden, die in industriellen und militärischen elektronischen Geräten weit verbreitet eingesetzt werden.

•Miniaturisiert, mehrpolig und hochdichtend

SMCs werden sich in Richtung Miniaturisierung und großem Volumen entwickeln und haben sich bereits bis zur Spezifikation 01005 weiterentwickelt. SMDs werden sich in Richtung geringes Volumen, viele Pins und hohe Dichte entwickeln. Zum Beispiel,BGAdie derzeit weit verbreitet angewendet wird, wird in CSP umgewandelt werden. Die Anwendung von FC wird zunehmend zunehmen.

•Grüne, bleifreie Löttechnik

Blei, also Pb, ist eine Art giftiges Metall, das sowohl der Gesundheit der Menschen als auch der natürlichen Umwelt schadet. Entsprechend den Anforderungen des Umweltschutzes, insbesondere mit der allgemeinen Übereinkunft über ISO14000, verbieten die meisten Länder den Einsatz von Blei in Lötmaterialien, was bleifreies Löten erforderlich macht. Im Jahr 2004 verbot Japan die Herstellung oder den Verkauf von elektronischen Fertigungsanlagen, die mit bleihaltigem Lot arbeiten. Im Jahr 2006 begann die EU, die Herstellung oder den Verkauf von elektronischen Fertigungsanlagen, die mit bleihaltigem Lot arbeiten, zu untersagen.bleifreiDas Löten ist ein so unvermeidlicher Entwicklungstrend, dass große Leiterplattenhersteller danach streben, diesem Trend zu folgen, um mehr Produkte herzustellen, die mit Umweltanforderungen kompatibel sind.PCBCart legt großen Wert auf Umweltschutz und ist vollständig nach UL und RoHS zertifiziert. Klicken Sie gerne auf die folgende Schaltfläche, um ein Angebot für bleifreie Leiterplattenbestückung anzufordern.

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