表面贴装技术 (SMT)

 

SMT允许将电子元件安装在PCB的表面上，而无需任何钻孔。这些元件具有较小的引线或根本没有引线，并且比通孔元件小。由于表面贴装元件不需要很多钻孔，因此它们更紧凑，适合更高的布线密度。

 

通孔技术

 

多年来，几乎所有的PCB都使用了通孔技术。这种安装包括将电子元件引线插入PCB上的钻孔中，并将其焊接到位于PCB另一侧的焊盘上。由于通孔安装提供了强大的机械结合力，因此非常可靠。然而，在生产过程中钻孔PCB往往会增加制造成本。此外，通孔技术限制了多层板上顶层以下信号迹线的布线面积。

 

通孔技术与表面贴装技术 (SMT) 的主要区别

 

  • SMT 释放了通孔安装制造工艺对电路板空间的限制。
  • 通孔元件的制造成本高于SMT元件。
  • SMT 元件没有引线，直接安装在PCB上。通孔组件需要将引线放置在钻孔中并进行焊接。
  • 与通孔技术相比，使用SMT需要先进的设计和生产技能。
  • 与通孔组件相比，SMT 组件可以具有更高的引脚数。
  • 与通孔技术不同，SMT 实现了装配自动化，与通孔生产相比，它适用于大批量生产且成本更低。
  • 与通孔安装相比，SMT 组件更紧凑，从而导致更高的组件密度。
  • 虽然 SMT 可降低生产成本，但机械设备的资本投资高于通孔技术。
  • 通孔安装更适合生产受到周期性机械应力甚至高压和大功率部件的大型和笨重的部件。
  • SMT 更容易实现更高的电路速度，因为它的尺寸减小了，而且使用的孔更少，杂散电容和电感也减少了。

 

表面贴装技术的优势

 

SMT 的整体优势有以下几个：

 

  • SMT通过允许更多组件在电路板上更紧密地放置在一起，从而实现更小的 PCB 设计。这导致设计更加轻巧和紧凑。
  • 与通孔技术相比，SMT 的生产设置过程更快。这是因为组装不需要钻孔，这也可以降低成本。
  • SMT 可实现更高的电路速度，因为使用 SMT 工艺创建的 PCB 更紧凑。
  • 组件可以放置在电路板的两侧，同时具有更高的组件密度，每个组件可能有更多的连接。
  • SMT 中的紧凑封装和较低的引线电感意味着电磁兼容性 (EMC)将更容易实现。
  • SMT 可降低连接处的电阻和电感，减轻射频信号的不良影响，提供更好的高频性能。

 

表面贴装技术的缺点：

 

  • 尽管 SMT 有几个优点，但表面贴装设备的技术也带来了一些缺点：
  • 当您对组件施加机械应力时，使用表面贴装作为连接 PCB 的唯一方法是不可靠的。这些组件包括用于与外部设备连接的连接器，这些连接器会定期移除和重新连接。
  • SMD 的焊接连接可能会因操作期间的热循环而损坏
  • 您需要更高技能或专家级别的操作员和昂贵的工具来进行组件级维修和手动原型组装。这是因为较小的尺寸和引线空间。
  • 大多数 SMT 组件包无法安装在能够轻松安装和更换故障组件的插座中。
  • 您在 SMT 中使用较少的焊料用于焊点，因此焊点的可靠性成为一个问题。空洞的形成可能会导致此处的焊点失效。
  • SMD 通常比通孔元件小，因此用于标记零件 ID 和元件值的表面积更小。这使得在原型设计和维修或返工期间识别组件成为一项挑战。