表面 室長 技術 (表面實裝技術, surface mount technology , SMT)은 印刷 回路 基板 (PCB)의 表面에 直接 室長할 수 있는 表面 室長 部品 ( surface mounted components , SMC)을 電子 回路에 附着시키는 方法이다. 이렇게 만들어진 電子 素子는 表面 室長 小子 ( surface-mount devices , SMD)라고 한다. 電子 産業에서, 表面 室長 技術은 素子핀을 印刷 回路 基板의 구멍에 끼우는 部品을 使用한 스루홀 技術 附着 方式을 代替했다.

一般的으로 表面 室長 部品은 同一한 스루홀 部品보다 작다. 왜냐하면 表面 室長 部品의 핀은 더 짧거나 全혀 없을 수 있기 때문이다. 表面 室長 部品은 핀 이 더 짧으면서, 平面 接觸, 볼 配列 ( BGA ), 部品의 패키지 위로 나온 핀같이 다양한 種類의 패키지가 있다.

歷史 [ 編輯 ]

表面 室長 技術은 1960年代 에 開發되었고 1980年代 後半부터 널리 使用되었다. 表面 室長 技術에서 가장 큰 業績을 남긴 企業은 IBM 이다. 部品은 印刷 回路 基板의 表面에 直接 납땜할 수 있도록 작은 金屬핀을 지니도록 機械的으로 다시 設計되었다. 部品은 무척 작아졌고 基板 兩面의 部品 配置는 스루홀 室長보다 더 많은 部品을 室長할 수 있게 되어서, 높은 水準의 回路設計를 可能하게 했다. 境遇에 따라서 땜鑞만으로 部品을 基板에 固定하고, 基板의 아래면이나 "두 番째" 面에 있는 部品은 잘 接着된 한곳을 臨時的으로 固定시킨다. 一般的으로 表面 室長 素子는 物理的으로 작게 製造하기 때문에 가볍다. 自動化된 高溫 表面 室長 附着은 勞動費用을 감소시키고 洋品의 比率이 크게 增加한다. 表面 室長 素子는 同一한 스루홀 部品을 使用한 基板의 크기와 무게를 1/4에서 1/10까지 줄일 수 있고 費用은 1/2에서 1/4까지 減少시킬 수 있다.

組立 技術 [ 編輯 ]

部品은 平平한 印刷 回路 基板에 配置된다. 一般的으로 部品의 主席 핀은 납땜 패드 라고 불리며 구멍이 없고 은 이나 金 鍍金 된 九里 패드 에 位置한다. 끈적거리는 融劑 와 땜鑞 가루를 섞은, 땜鑞풀은 最初에 스테인레스鋼 틀판을 使用하여 基板의 모든 납땜 패드에 供給된다. 萬若 部品이 反對面에 附着되어 있으면, 數値 制御 裝備는 적은 量의 接着 溶液點을 反對면 部品의 모든 位置에 漆한다. 그러면 집어서 配置하는 裝備는 컨베이어 벨트에서 提供되는 部品을 基板에 配置하는 作業을 한다. 一般的으로 작은 表面 室長 素子는 종이 테입 이나 플라스틱 테입에 附着된 狀態로 릴에 감겨서 提供된다. 數値 制御로 집어서 配置하는 裝備는 릴이나 튜브에서 部品을 떼어서 印刷 回路 基板에 配置시킨다. 두 番째面 部品은 最初에 配置하고, 接着點은 낮은 加熱器나 紫外線 放射 機構로 빠르게 處理한다. 基板은 빠르게 움직이고 첫 番째面 部品은 追加的인 數値 制御 裝備가 配置한다.

基板은 리플로우 납땜 오븐으로 運搬된다. 처음에는 살짝 加熱하는 區域에 들어가고, 基板과 모든 部品의 溫度는 漸次 均一하게 上昇한다. 리플로우 납땜 오븐은 납땜한 以後에 組立된 基板을 冷却시킬때 溫度 스트레스를 最小로 줄여주는 役割을 한다. 基板이 들어간 區域의 溫度는 땜鑞풀에 있는 땜鑞 가루가 녹을 수 있도록 充分히 上昇하여, 部品핀을 印刷 回路 基板의 패드에 結合시킨다. 녹은 땜鑞의 表面 張力은 適切한 곳에 部品이 位置하도록 한다. 卽, 땜鑞 패드 平面이 正確하게 設計되었다면 表面 張力 은 部品을 正確한 패드에 自動으로 整列시킨다. 리플로우 납땜은 多樣한 技術이 있다. 그中에 赤外線 램프를 使用하는 方法이 있다; 赤外線 랩프를 使用한 리플로우 땜鑞 技術은 赤外線 리플로우라고 불린다. 또다른 方法으로 뜨거운 가스를 使用하는 方法이 있다. 한番에 特別한 플루오르화탄소 液體를 氣象 리플로우 方法을 使用하여 높은 끓는點 까지 加熱시킨다. 環境的인 問題로 인하여, 氣象 리플로우 方法은 人氣가 떨어지고 있다. 오늘날, 리플로우 납땜은 對流 오븐에 窒素 가스 나 濃縮된 窒素 가스를 使用한 方法이 더 一般的으로 使用된다. 各各의 方法은 長點과 短點이 있다. 赤外線 리플로우 方法을 使用할 境遇에, 基板 設計者는 반드시 작은 部品이 큰 部品의 그림자에 가려지지 않도록 基板을 設計해야 한다. 萬若 設計者가 氣象 리플로우나 對流 납땜 方法을 알고 있어서 이런 方法으로 製品을 生産하면, 部品 配置는 덜 制限된다. 明確히 不規則的이거나 熱 에 敏感한 部品의 리플로우 납땜은 手作業으로 附着하여 납땜되거나, 焦點을 맞추는 赤外線 빔 (focused infrared beam) 裝備를 使用하여 큰 基板을 自動으로 납땜할 수 있다.

납땜이 끝난후에, 基板은 近接한 部品 핀끼리 段落을 發生시킬 수 있는 融劑와 땜鑞 가루 殘餘物을 除去하도록 洗滌한다. 松津 融劑는 플루오르화탄소 솔벤트, 높은 引火點 炭化水素 나 오렌지 껍질 에서 由來된 리모넨 으로 除去할 수 있다. 水星 融劑는 重聖水와 洗劑를 空氣 噴射하여 殘餘物을 빠르게 除去할 수 있다. 美學이 重要하지 않고 融劑가 印刷 回路 基板을 段落시키거나 腐蝕시키지 않을 境遇에, 融劑 殘餘物은 洗滌되지 않은 채로 基板에 남겨질 境遇도 있다. 왜냐하면 基板 洗滌과 廢棄物 除去의 費用을 줄일 수 있기 때문이다.

마지막으로, 基板은 光學的으로 빠지거나 잘못 配置된 部品이 없는지 납땜이 잘 됐는지를 檢査한다. 必要할 境遇에, 잘못된 印刷 回路 基板은 再납땜 事業場으로 보내지고 手作業 技術者는 問題點을 찾아서 고친다. 고친 基板은 다시 檢査 事業場으로 보내져서 잘 作動하는지 檢査한다.

主要 長點 [ 編輯 ]

오래된 스루홀 技術과 比較해서 表面 室長 技術의 主要 長點은 다음과 같다:

• 部品이 작고 가볍다.
• 더 적은 구멍으로 보드를 加工할 수 있다.
• 簡單하게 自動으로 組立할 수 있다.
• 部品은 精確하게 自動으로 配置해서 誤謬가 적게 發生된다. (녹은 땜鑞의 表面 張力은 部品핀을 땝납 패드로 당겨서 正確한 位置에 配列시킨다.)
• 部品은 印刷 回路 基板의 兩面에 附着시킬 수 있다.
• 部品핀의 抵抗과 임피던스가 減少된다. (部品의 性能과 動作 周波數가 增加된다.)
• 흔들리거나 振動 狀態에서 機械的인 性能이 優秀하다.
• 一般的으로 表面 室長 部品은 스루홀 部品보다 價格이 싸다.
• 表面 室長 技術은 스루홀 技術보다 不必要한 RF 信號 效果가 적게 發生하고, 部品 特性의 柔軟性이 크게 向上된다.

主要 短點 [ 編輯 ]

• 表面 室長 技術의 製造 工程은 스루홀 基板보다 精巧한 技術이 必要하기 때문에, 製品을 生産하기 위한 初期 費用이 비싸고 初期 설정 時間도 오래 걸린다.
• 表面 室長 素子의 크기와 핀間隔이 매우 작아서 手作業 하기가 매우 힘들기 때문에, 小子 水準의 部品 修理가 어렵다.

不良 表面 室長 部品 再附着 [ 編輯 ]

不良 表面 室長 部品은 再作業 시스템을 使用하여 고칠 수 있다. 一般的으로 再作業 過程은 技術者나 再作業 裝備가 아래와 같은 段階를 통하여 誤謬의 種類를 찾아서 고친다:

• 땜鑞을 녹여서 部品을 除去한다.
• 殘留 땜鑞을 除去한다.
• 直接 部品이 印刷된, 印刷 回路 基板에 땜鑞풀을 印刷한다.
• 새로운 部品을 配置하여 再附着한다.

印刷 回路 基板을 고치기 위해서 同一한 部品의 數百個에서 數千個가 必要한 境遇도 있다. 組立으로 인한 誤謬는 工程 中에 發見할 수 있다. 그러나 部品不良으로 發生되는 完全히 새로운 段階의 再作業은 發見하는 데 너무 오래 걸리고, 境遇에 따라서 實使用者가 誤謬를 經驗하기 前까지 製造社가 發見하지 못하기도 한다. 再作業은 高架치 製品을 만드는 데 必要한 里비전이나 部品基盤의 펌웨어 를 變更하여 낡은 製品을 새롭게하는 리엔지니어링에도 使用될 수 있다. 이런 作業은 製品의 部品을 修理/交替하도록 特別하게 設計된 곳의 再作業 過程이 必要하다.

共融點 땜鑞은 小型 再作業에 使用되기도 한다.

패키지 크기 [ 編輯 ]

一般的으로 表面 室長 部品은 핀番號를 세는 方法이 비슷하고 사람보다 機械가 取扱하기 쉽게 設計되어 있다. 電子 産業은 패키지 模樣과 크기가 標準化되어 있다. (標準化를 先導하는 團體로 JEDEC 가 있다.) 패키지의 種類는 다음과 같다:

• 2端子 패키지
  • 直四角形 受動 素子 (일一般的로 抵抗器 와 蓄電器 ):
    • 01005: 0.016" x 0.008" (0.4 mm x 0.2 mm)
    • 0201: 0.024" x 0.012" (0.6 mm x 0.3 mm)
    • 0402 (1005): 0.04" x 0.02" (1.0 mm x 0.5 mm)
    • 0603 (1608): 0.063" x 0.031" (1.6 mm x 0.8 mm)
    • 0805 (2012): 0.08" x 0.05" (2.0 mm x 1.25 mm)
    • 1206 (3216): 0.126" x 0.063" (3.2 mm x 1.6 mm)
    • 1806 (4516): 0.177" x 0.063" (4.5 mm x 1.6 mm)
    • 1812 (4532): 0.18" x 0.12" (4.6 mm x 3.0 mm)
    • 2512: 0.25" x 0.12" (6.3 mm x 3.0 mm)
  • 탄탈 커패시터 [1] :
    • A (EIA 3216-18): 3.2 mm x 1.6 mm x 1.6 mm
    • B (EIA 3528-21): 3.5 mm x 2.8 mm x 1.9 mm
    • C (EIA 6032-28): 6.0 mm x 3.2 mm x 2.2 mm
    • D (EIA 7343-31): 7.3 mm x 4.3 mm x 2.4 mm
    • E (EIA 7343-43): 7.3 mm x 4.3 mm x 4.1 mm
  • SOD: 小型 다이오드(Small Outline Diode):
    • SOD-323: 1.7 mm x 1.25 mm x 0.95 mm
    • SOD-123: 3.68 mm x 1.17 mm x 1.60 mm
    • SOD-80C: 3.50 mm x 1.50 mm x 2.00 mm
  • MELF: 金屬 電氣 表面(Metal ELectrical Face) (一般的으로 抵抗器와 蓄電器): 桶模樣 部品이며, 直徑은 同一한 코드의 直四角形 패키지와 같지 않다.
    • 0201: L:2.2mm D:1.1mm (납땜패드는 直四角形 0805 패키지와 同一함)
    • 0204: L:3.6mm D:1.4mm (납땜패드는 直四角形 1206 패키지와 同一함)
    • 0207: L:5.8mm D:2.2mm
• 3端子 패키지
  • SOT: 3單子를 지닌 小型 트랜지스터 (small-outline transistor) [2]
    • SOT-23: 3 mm x 1.75 mm x 1.3 mm ? 單一 트랜지스터는 3端子이며, 集積回路는 8端子로 生産되기도 한다.
    • SOT-223: 6.7 mm x 3.7 mm x 1.8 mm ? 4端子일 境遇에 1短資는 트랜지스터의 發熱을 식히는 役割을 한다.
  • DPAK (TO-252): 部品 패키지이다. 모토로라 가 高出力 素子를 適用하기 위하여 設計했다. 3端子 패키지나 5端子 패키지도 生産된다. [3]
  • D2PAK (TO-263) ? DPAK 패키지보다 크다; 基本的으로 TO220 스루홀 패키지를 表面 室長 패키지로 開發한 것이다. 3端子, 5端子, 6端子, 7端子, 8單子와 9端子 패키지도 生産된다. [4]
  • D3PAK (TO-268) ? D2PAK 패키지보다 더 크다. [5]
• 4端子超過 패키지 (一般的인 圖面은 인터실 에서 發見할 수 있다.)
  • 딥 (Dual-in-line package, DIP )
    • SOIC (小型 集積回路 , Small-Outline Integrated Circuit) - 딥, 핀數는 8핀이거나 더 많은 패키지도 있으며, 핀模樣은 걸윙식이고 핀間隔은 1.27 mm이다.
    • TSOP (얇은 小型 패키지, thin small-outline package) - SOIC 패키지보다 얇고 핀間隔이 0.5 mm이다.
    • SSOP (縮小된 小型 패키지, shrink small-outline package) - 핀間隔은 0.635 mm이며, 境遇에 따라서 0.8 mm인 패키지도 있다.
    • TSSOP (얇은 縮小된 小型 패키지, thin shrink small-outline package)
    • QSOP (1/4크기 小型 패키지, quarter-size small-outline package) - 핀間隔은 0.635 mm이다.
    • VSOP (매우 小型 패키지, Very Small Outline Package) - QSOP 패키지와 비슷하며; 핀間隔은 0.4 mm, 0.5 mm, 0.65 mm가 있다.
  • 큅 (Quad-in-line package)
    • PLCC (플라스틱 리드 칩 캐리어, Plastic leaded chip carrier) - 正四角形, J型 핀, 핀間隔이 1.27 mm이다.
    • QFP (4平面 패키지, Quad Flat Package) - 4面으로 핀이 突出되어 있으며, 패키지의 크기는 다양하다.
    • LQFP (낮은 4平面 패키지, Low-profile Quad Flat Package) - 핀間隔은 1.4 mm이거나 더 넓고, 4面으로 핀이 突出되어 있으며, 패키지의 크기와 핀數는 다양하다.
    • PQFP (플라스틱 4平面 패키지, plastic quad flat-pack) - 4面으로 핀이 突出되어 있으며, 핀數는 44이거나 더 많다.
    • CQFP (세라믹 4平面 패키지, ceramic quad flat-pack) - PQFP와 비슷하다.
    • MQFP (미터式 4平面 패키지, Metric Quad Flat Pack) - QFP 패키지와 비슷하지만 핀間隔을 미터方式으로 表記한다.
    • TQFP (얇은 4平面 패키지, thin quad flat pack) ? PQFP 패키지를 얇게 改善한 패키지이다.
    • QFN (露出된 핀이없는 4平面 패키지, Quad Flat package No leads) - QFN 패키지의 패드는 同一한 QFP 패키지의 패드와 비슷하다.
    • 리드레스 칩 캐리어 (leadless chip carrier) - 垂直으로 깊숙한 곳을 납땜하여 接觸할 수 있다. 一般的으로 機械的인 耐久性이 좋기 때문에, 航空電子에 主로 使用된다.
    • MLP (마이크로 리드프레임 패키지, Micro Leadframe Package)- 露出된 핀이 없고, 패드間隔이 0.5 mm인 리드프레임 패키지이다. [6]
    • PQFN (露出된 핀이없는 電力 4平面 패키지, power quad flat-pack no-leads) - 熱放出龍 다이패드가 露出되어 있다.
  • 그리드 配列
    • 핀 그리드 配列 (Pin grid array)
    • 볼 그리드 配列 (Ball grid array) ? 正四角形이나 直四角形의 半導體 패키지 表面에 땜鑞 볼이 붙어있다. 一般的으로 볼간격은 1.27 mm이다.
    • LFBGA (낮고 좋은 間隔 볼 그리드 配列, low profile fine pitch ball grid array) ? 正四角形이나 直四角形의 半導體 패키지 表面에 땜鑞 볼이 붙어있다. 一般的으로 볼간격은 0.8 mm이다.
    • CGA (Column Grid Array) ? 入出力 포인트가 原形 그리드 패턴으로 高溫用 땝납이 配列된 패키지이다.
    • CCGA (세라믹 原形 그리드 配列, ceramic column grid array) ? 入出力 포인트가 原形 그리드 패턴으로 高溫用 땜鑞이 配列된 패키지이다. 部品의 몸體는 세라믹으로 만들어진다.
    • μBGA (마이크로 BGA) ? 볼 그리드 配列과 비슷하지만 볼간격이 1 mm보다 더 細密하다.
    • LLP (리드레스 패키지, Lead Less Package) ? 핀間隔 (一般的으로 0.5 mm)을 미터法으로 表記한 패키지이다.
  • 非패키지 小子 (表面 室長으로 使用하기 위해서 特別한 組立工程이 必要하다.)
    • COB (칩 온 보드, chip-on-board) ? 一般的으로 集積回路가 올라간 純粹한 실리콘 칩은 非패키지 狀態로 提供되고 (一般的으로 리드 프레임은 에폭시 로 덮혀져 있음) 直接 印刷 回路 基板에 附着된다. 칩 온 보드는 와이어 本딩 되어 있고 機械的인 衝擊을 防止하기 爲해서 에폭시로 칩을 保護하기도 한다.
    • COF (칩 온 플렉스, chip-on-flex) ? 칩 온 보드가 改善된 方式中 하나이다. 칩은 플렉서블 電子回路 에 直接 附着된다.
    • COG (칩 온 有利, chip-on-glass) ? 칩 온 보드가 改善된 方式中 하나이다. 칩은 有利 의 表面에 直接 附着된다. 一般的으로 液晶 디스플레이 에서 主로 使用된다.

非패키지 素子는 除朝辭에 따라서 신기한 種類의 다양한 패키지가 있으며 標準化 名稱으로 使用되기도 한다. 印刷 回路 基板을 設計할때, 設計者는 圖面을 確認할 必要가 있다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 印刷 回路 基板 (PCB)
• 有害物質 制限指針 (RoHS) / 무납
• 電子工學
• 와이어 랩
• SMT 配置 裝備

外部 링크 [ 編輯 ]

위키미디어 共用 에 關聯된
미디어 分類가 있습니다.

表面 室長 技術

• (英語) 回로 組立 잡지
• (英語) 表面 室長 技術 (逋脫사이트)
• (英語) S M T 잡지
• (獨逸語) 손으로 表面 室長 납땜하기
• (英語) 손으로 表面 室長 基板에 組立하고 납땜하기
• (英語) DIY 表面 室長 오븐 Archived 2006年 2月 18日 - 웨이백 머신
• (英語) 革新的인 戰線 技術