印刷電路板設計與佈線

表面黏著技術(surface-mount technology, SMT)

表面黏著技術是現代的零件上板方式:不再把引腳穿過孔,元件平貼在板子上面、直接焊到表面的焊墊。想像把招牌螺栓鎖穿牆,相對於把磁磚貼在牆上的差別:SMT 零件就是表面的磁磚。這些零件(稱為 SMD,表面黏著元件)沒有長腳——只有小小的金屬端帽或細小的扁平接腳——落在相配的平焊墊上。今日幾乎所有大量生產的電子產品都是這樣造的。

讓 SMT 強大的是它的組裝流程。一片鋼板模(stencil)把錫膏(一團灰色的微小焊錫球與助焊劑泥)刮塗到焊墊上,一台貼片機(pick-and-place)高速把每個零件放到黏黏的錫膏上,整塊板再通過回焊爐,一次把錫膏熔成固體接點。因為零件貼在表面、沒有穿孔,板子兩面都能擺料、元件能小得多,機器每小時能擺放數以萬計的零件。SMD 被動元件縮成小點:一個 0402 零件是 1.0 乘 0.5 mm,比一粒米還小。

為何重要:SMT 帶來更小、更便宜、組裝更快的板子,且高頻表現更好,因為短端子帶來的寄生電感遠少於長引腳。這正是為何你的手機大半是肉眼難辨的小點。誠實的取捨:最微小的零件難以或無法手焊與返修,細間距晶片需要好的鋼板模與回焊控制,而檢查晶片底下藏起來的接點(如 BGA 底面的錫球)需要 X 光。對原型,許多設計者會混用稍大的 SMD 尺寸,讓穩定的手與細烙鐵仍能應付。

錫膏經鋼板模刮到焊墊上,機器把一顆 0603 電阻與一顆細間距微控制器放到錫膏上,回焊爐一趟把一切熔成接點。那整顆小電阻,比這頁上的字母「o」還小。

零件坐在表面、一次回焊成形——小、便宜、快,但難以手工返修。

對你而言,更小未必更好。做手工原型時,選 0805 或 0603 被動元件、避開 QFN/BGA 之類無引腳封裝,可能就是你能不能自己組裝與除錯,與只能交給工廠產線之間的差別。

又稱
SMTSMDsurface-mount devicesurface-mount表面貼裝貼片SMD 元件