SMT : Surface Mount Technology (표면실장기술)
SMD : Surface Mount Device (표면실장장치)
1. 표면실장기술이란 무엇인가?
SMT는 전자기판위에 부품을 올려놓는 공정이나 시스템이다. 표면실장부품은 기판의 표면에 있는 랜드에 결합(납땜)되기위해서 아주 작은 리드를 가지거나 리드가 없는 경우로 나뉜다.
1980년대 중반까지 표면실장부품은 소형의 하이브리드 회로에서 주로 사용되었으며, 이는 대형의 기판을 생산할수 있는 자동화 장비의 부족때문이었다. 하지만, 근년에는 기술의 발달로 다종의 부품이나 조밀한 기판을 다룰수 있는 자동화설비가 생산되고 있다. 새로운 자동화장비를 사용함으로써 전자기판조립은 기존의 자삽기술을 사용하는 것보다 더 작은 비용으로 가능하게 되었다.
비용절감은 기판단가,노무비의 감소와 단위기판당 용적율의 증가, 더욱 능률적인 생산, 적은 수정작업, 더 빨라진 전자회로등에서 나타나게 되었다.
전자기판조립 비용의 대략 65%가 부품크기와 관련되어있다. 장비에 대한 비용의 회수가 2-6개월로 빨라질수 있다.
2. 표면실장기술의 역사
표면실장기술은 1950년대에 뿌리를 가진다. 자삽부품을 사용하지 않는 부품의 사용은 Hi-Rel 군수용품에 적용된다. 1960년대, 표면실장부품은 제한된 하이브리드 시장에서 벗어나기 시작한다. 하이브리드 물질은 세라믹으로 재료 표면에 부착되어야 할 필요를 가지게 된다. 1970년대, 대단히 소비지향적인 일본의 전자산업은 비용감소에 대한 압력에 직면한다. 제품의 종류는 시장의 요구를 만족시키기 위해서 소형화하도록 요구되어졌다. 광범위한 사용이 이루어진 최초의 부품은 저항과 콘덴서였다. 이런 부품들은 대단히 비싼 PCB 의 면적을 줄이는 효과외에 고속의 장착장비의 사용을 가져왔다. 초기에 일본인들은 리드가 없는 환형이나 각형의 부품을 만드는 것이 리드를 형성하고 자르고 구부리는 것보다 쉽다는 것을 깨달았다.
1970년대 후반, 1980년대 초에 집적회로들이 대단히 조밀해지고 전자회로는 매우 복잡해졌다. 이러한 변화로 리드의 수가 극적으로 증가하게 되어, 많은 경우 100개를 넘게 되었다. DIP은 많은 면적을 요구하기 때문에 점점 감소하기 시작했다.
오늘날 SMT 산업은 도약에 도약을 거듭하고 있다. SMT 부품은 거의 모든 제품에 사용되어졌다. SMT 부품의 광범위한 사용은 전원공급부에서 무선통신기에 이르고 있다.
3.표면실장기술의 장점
제품의 가격과 성능이 크게 향상된다. 이는 대단한 크기와 무게의 감소를 의미한다. 즉 놀랄만한 무게와 크기의 감소를 가져온것은 비용감소를 가져오는 다핀 IC이다. 매우 작은 패키지를 요구하는 상황에서 표면실장기술의 양면실장은 대단히 고무적이다. 잘 나타나지 않는 잇점은 개개 부품레벨의 비용감소이다.
높은 생산성은 SMT생산에서 부품을 자동으로 기판에 놓음으로서 얻어진다. 아울러 자동화는 품질의 향상을 가져왔다. 자동화된 셋업은 공정시간또한 단축시킬수 있으며, 제품의 교체 역시 극대화하였다. 자동화장비의 사용으로 공정관리가 쉬워지고 단순해졌다. SPC의 적용이 가능해졌다. 현재 이용되는 대부분의 SMT장비는 비록 저가의 제품이라하더라도 높은 생산성을 가진다.
SMT 기판의 수리가 단순해졌다. 대표적인 도구인 열풍이나 날까로운 끝을가진 인두는 최소한의 비용으로 사용이 가능하다. 자삽부품에 소용되는 면적의 10% 정도로 SMT 는 사용이 가능하다. 릴이나 테잎형태의 부품의 출현으로 부품보관을 위한 공간을 절약할수 있다.
4.표면실장기술의 단점
SMT는 소수의 단점이 있다. 이와같은 맹렬한 변화에대한 부품시장의 반응이 느리다. 또한 모든 종류의 부품을 SMT에 적용할수 있는것도 아니다. 보드수준의 테스트 역시 어려워졌다. 기판이 조밀해짐에 따라 테스트시 더욱 작은 프로브가 요구된다. 표면실장기판의 생산 역시 더욱더 복잡해졌고, 매우 복잡한 장착설비를 요구한다. 이를 위해 많은 자본의 지출이 필요하게 된다. SMT를 적용하려는 회사의 가장 큰 단점은 많은 새로운 공정을 배워야 한다는 것이다.
5.표면실장기술의 분류
실장기판의 조립은 두가지로 분류된다. Type 1, Type 2. 이는 또한 3가지로 분류된다. Class A,Class B Class C. 이는 단면 혹은 양면장착등을 구분하기 위해 필수적이다. 장착에 사용된 부품은 실장부품일수도 있고 자삽부품일수도 있다. Class B 와 Class C역시 단순한가 혹은 복잡한가로 분류된다.
이는 IPC-CM-770 "Printed Board Component Mounting"으로 문서화되어 있다.
Type 1 : 기판의 단면에 부품이 장착된 경우.
Type 2 : 기판의 양쪽면에 부품이 장착된 경우.
Class A : 자삽부품만 장착된 경우.
Class B : 실장부품만 장착된 경우.
Class C : 자삽부품과 실장부품이 섞여서 장착된 경우.