Was ist SMD (Surface Mount Device)? Alles über oberflächenmontierte Bauteile: Gehäuseformen, Vorteile, SMD vs. THT und den Verarbeitungsprozess.
Was ist SMD?
SMD steht für Surface Mount Device – oberflächenmontierte Bauteile. Im Gegensatz zu bedrahteten (THT-)Bauteilen werden SMD-Komponenten direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte gelötet, ohne dass Durchkontaktierungen (Bohrungen) erforderlich sind.
Die SMD-Technologie hat die Elektronikfertigung revolutioniert: Sie ermöglicht kleinere Baugruppen, höhere Packungsdichten und eine vollautomatische Bestückung mit hoher Geschwindigkeit. Heute werden über 90% aller elektronischen Bauteile als SMD verbaut.
Vorteile der SMD-Technologie
- Kompakte Baugrösse: SMD-Bauteile sind deutlich kleiner als THT – Designs werden kompakter und leichter
- Beidseitige Bestückung: Beide Seiten der Leiterplatte können genutzt werden
- Automatisierung: Hochgeschwindigkeits-Bestückung mit Pick & Place (bis 50'000 Bauteile/Stunde)
- Bessere HF-Eigenschaften: Kürzere Anschlusswege = weniger parasitäre Induktivität
- Geringere Kosten: Automatisierte Fertigung senkt die Stückkosten bei Serienfertigung
- Vibrationsfestigkeit: Durch die flache Bauweise sind SMD-Baugruppen mechanisch robuster gegen Vibrationen
Gängige SMD-Gehäuseformen
SMD-Bauteile gibt es in standardisierten Gehäuseformen. Die Bezeichnung gibt die Abmessungen in imperialen Massen an (Zoll × 0.01):
| Gehäuse | Abmessung (mm) | Einsatzbereich |
|---|---|---|
| 01005 | 0.4 × 0.2 | Hightech, Hörgeräte, Wearables |
| 0201 | 0.6 × 0.3 | Smartphones, Miniaturisierung |
| 0402 | 1.0 × 0.5 | Standardgrösse für kompakte Designs |
| 0603 | 1.6 × 0.8 | Häufig bei Prototypen (gut handlebar) |
| 0805 | 2.0 × 1.25 | Standard für Industrieelektronik |
| 1206 | 3.2 × 1.6 | Leistungselektronik, gut von Hand lötbar |
| 2512 | 6.3 × 3.2 | Hochstrom-Widerstände, Shunts |
Tipp: Für Prototypen empfehlen wir mindestens 0402 – kleinere Gehäuse wie 0201 und 01005 erfordern spezialisierte Fertigungsanlagen.
SMD vs. THT im Vergleich
| Eigenschaft | SMD | THT |
|---|---|---|
| Baugrösse | Sehr klein (ab 0.4mm) | Grösser (mehrere mm) |
| Bestückung | Vollautomatisch (Pick & Place) | Manuell oder Selektivlöten |
| Geschwindigkeit | 10'000–50'000 Bauteile/h | Deutlich langsamer |
| Mechanische Belastung | Begrenzt | Sehr hoch (Stecker, Relais) |
| Wärmeableitung | Begrenzt (kleine Fläche) | Besser (grössere Anschlüsse) |
| Beidseitige Bestückung | Ja | Eingeschränkt |
| Stückkosten (Serie) | Niedriger | Höher |
Praxis: Die meisten modernen Baugruppen verwenden beide Technologien – SMD für Standardbauteile und THT für mechanisch beanspruchte Komponenten wie Stecker, Relais oder Transformatoren.
Der SMD-Verarbeitungsprozess
Die SMD-Bestückung folgt einem standardisierten Prozess:
- Lotpastenauftrag: Lotpaste wird mit einer Edelstahlschablone (Stencil) präzise auf die Pads aufgetragen
- SPI-Inspektion: 3D-Prüfung des Lotpastenvolumens – zu viel oder zu wenig Paste wird sofort erkannt
- Pick & Place: Der Bestückungsautomat setzt die SMD-Bauteile mit hoher Geschwindigkeit und Präzision auf die Leiterplatte
- Reflow-Löten: Die bestückte Baugruppe durchläuft den Reflow-Ofen, wo die Lotpaste kontrolliert aufgeschmolzen wird
- 3D-AOI-Inspektion: Automatische optische Inspektion prüft Lötstellen, Bauteilposition und Polarität
Bei professionellen EMS-Dienstleistern erfolgt jeder dieser Schritte unter höchsten Qualitätsstandards – von der Lotpaste bis zur fertigen Baugruppe.
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