在提供表面貼裝技術(SMT)之前,將電子組件通過現在稱為通孔安裝(THM)的方式放置在板上。這可以通過將元件焊接到PCB上或使用繞線安裝技術來完成。但是,有時仍應使用通孔組件。
表面貼裝技術(SMT)的好處
表面貼裝技術已經從安裝電子組件的更具成本效益的方式發展到了降低功率和許多其他好處的來源,其中包括:
l較小的設備–不需要機械地焊接引線,可以減少組件的占位面積,從而增加最終產品的總體積。引線焊接在其下方的球柵陣列(BGA)允許使用更小的電子設備。例如,以一部手機為例。剛推出時,它們是笨拙的大型設備-現在,它們的大小通常由屏幕大小決定,甚至可以放在手表的表面。該技術在整個物聯網行業都具有革命性意義。
l更低的功率要求–通孔組件中使用的含鉛組件需要一些體積才能制造。這種體積導致不必要的功耗。機械特性允許表面安裝的組件非常小,從而最大程度地降低了功耗。而且,由于可以將引線焊接在組件下方,因此它允許BGA降低對集成電路走線長度的要求。再說一遍蜂窩電話,早期的電話需要自動供電,或者需要裝有電池的小手提箱才能運行,而目前的電話卻具有獨立的電池。
l更具成本效益–這是SMT的主要優勢。組件的包裝尺寸通常是標準化的,并且通常使用拾取和放置自動化進行放置。所需的勞動力大大減少,僅需要SMT操作人員和維護。
l更少的錯誤或返工–在SMT之前,所有組件都是手工放置的。這要求操作員一次手動選擇并放置每個組件。組裝完成后,將需要對單元進行測試,并且經常發現安裝了錯誤的組件或焊接不正確。使用SMT,組件放置非常一致,因為它基本上消除了人為錯誤。即使出現問題,通常在所有電路板上都會出現相同的錯誤,一旦發現就可以在SMT過程中將其固定在所有板上并進行糾正。
l先進技術–較小的尺寸和功率要求導致了先進設備的制造,這在SMT之前是不可能的。再次考慮一下物聯網革命。
仍然需要通孔技術
盡管SMT徹底改變了電子業務,但在某些情況下仍首選通孔技術,包括:
l用戶可以使用的連接器或需要消除應力的連接器–連接器通常會承受應力,并且需要消除應力才能避免損壞。將SMT組件應用于電路卡表面上的走線層,通常這是不夠的。有時,這種應力消除可以通過外殼機械地提供。使用通孔連接器可通過利用板的整個厚度作為機械基礎來緩解應力。
l大件或笨重的零件-承受重量的零件也需要減輕應力以提高可靠性。在易受振動或運動的設備中,SMT走線可能不足以將笨重的組件固定在適當的位置,并可能導致其脫落并損壞走線。與連接器相似,這可以通過使用通孔組件來幫助,并利用整個板的厚度來消除應力。
盡管通孔技術需要一些手動步驟,但可以手工焊接或波峰焊(將焊料施加到通孔組件的自動化過程)。包含主要SMT組件和所需通孔組件的混合板非常常見。
升級舊技術時的注意事項
許多較舊的電子設備僅使用通孔組件,這主要是因為當時所有這些都可用。其中許多組件已過時,需要重新設計組件的可用性。假設要求相同,則在替換過時的組件后,應評估其余組件,看是否可以用SMT組件替換它們。通常SMT中可以使用確切的替代品。盡可能轉換為SMT并保持所需的通孔組件將實現SMT的許多優點,包括更低的成本,更好的可靠性和更低的功率要求。
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