Surface Mount Technology (SMT): Bauteiltypen, Vorteile & Verfügbarkeit

SMT-Bauteile (Surface Mount Devices) funktionieren wie THT-Bauteile (Through-Hole), bieten aber bessere elektrische Performance (kürzere Wege, weniger Parasitika). Nicht alle Bauteile sind als SMD verfügbar – Lösung: Mixed Assembly (SMT + THT).

Verfügbarkeit von SMD-Bauteilen (SMCs)

Komplex durch vielfältige Anforderungen: Hitzebeständigkeit (Reflow), präzise Platzierbarkeit, Lötbarkeit. Standards uneinheitlich, Qualitätsstreuung, stetige Weiterentwicklung.

Zwei Hauptklassen: Passive & Aktive SMDs.

Passive SMDs

Keine Leistungsverstärkung. Gehäuse meist rechteckig (Chips) oder zylindrisch (MELF). Widerstände & Kondensatoren in diversen Baugrößen (0402, 0603, 0805, 1206, 1210…).

1. SMD-Widerstände (Diskret)

• Dickschicht: Widerstandspaste auf Al₂O₃-Substrat gesiebt, Lasertrim.
• Dünnschicht: Keramikkörper, Schutzlack, Seitenterminierungen (Haftschicht, Nickel, Zinn). Nickel schützt Lötbarkeit.

Leistungsklassen: 1/16, 1/10, 1/8, 1/4 W; 1 Ω – 100 MΩ.

2. Widerstandsnetzwerke (R-Packs)

Ersetzen mehrere Einzelwiderstände. Typisch 16–20 Pins, Gehäuseabmessungen variabel.

3. SMD-Keramik-Kondensatoren

Keramik als Dielektrikum. Ideal für HF & Entkopplung. Sehr zuverlässig – Auto, Militär, Luftfahrt.

4. SMD-Tantal-Kondensatoren

Dielektrikum: Tantal (oder Keramik). Höhere Effizienz/Zuverlässigkeit. Kunststoffgehäuse mit Anschlüssen (kein Löten, keine Platzierprobleme). 0,1–100 µF, 4–50 V. Auch kundenspezifisch.

5. MELF (Metal Electrode Leadless Face)

Zylindrisch, Metallendkappen zum Löten. Für Widerstände, Kondensatoren, Dioden. Günstig, farbcodiert. Dioden: MLL41, MLL34. Widerstände: 0805, 1206, 1406, 2309.

Aktive SMDs

• Leadless Ceramic Chip Carrier (LCCC): Keine Pins, vergoldete Terminierungen → höhere Frequenzen. Raster: 50, 40, 25 mil.
• Ceramic Leaded Chip Carrier: Pre-leaded (Hersteller lötet Pins) oder Post-leaded (Kunde lötet auf Castellations).

1. Plastik-SMD-Gehäuse (Standard, außer Militär)

Keramik teuer & risikobehaftet (Risse Package/Substrat). Plastik günstiger, robuster.

2. SOT (Small Outline Transistor)

3/4 Pins. SOT-23 (TO-236), SOT-89 (TO-243), SOT-143 (TO-253). Für Dioden/Transistoren.

3. SOP / SOIC (Small Outline IC)

Für größere ICs. Pins beidseitig, 1,27 mm (50 mil) Raster, nach außen gebogen. Zwei Breiten: 150 mil (≤16 Pins), 300 mil (>16 Pins). Können mehrere SOTs beherbergen.

4. PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)

Günstigere Alternative zu Keramik-Carriern. J-Leads nehmen Lötspannung auf → weniger Risse. Aber: hygroskopisch → Feuchtigkeitsempfindlich, Handhabung beachten.

5. SOJ (Small Outline J-Lead)

Hybrid SOIC + PLCC. Pins nur zwei-seitig (wie SOIC), J-Form (wie PLCC). Für High-Density DRAMs.

6. Fine-Pitch SMD (QFP, SQFP)

Feineres Raster, mehr Pins, dünnere Beine, angepasste Landpatterns.

7. BGA (Ball Grid Array)

Lötkugeln statt Pins. Keramik (CBGA/CCGA) oder Plastik (PBGA), auch Tape-BGA (TBGA). 7–50 mm, 16–2400 Pins (typ. 200–500). Hoher Yield durch Self-Alignment beim Reflow (bes. PBGA/CBGA).