oberflächenmontierbar
Englisch: surface-mount
Elektronische Komponenten, die direkt auf die Oberfläche einer Leiterplatte gelötet werden können.
Oberflächenmontage: Bauelemente flach auf Leiterplatten löten
Die Oberflächenmontage platziert elektronische Bauelemente direkt auf der ebenen Oberfläche einer Leiterplatte (PCB), statt Anschlussdrähte durch gebohrte Löcher zu führen. Das Bauelement sitzt auf freiliegenden Kupferflächen, und Lotreflow verbindet es dauerhaft. Das unterscheidet sich von der Durchsteckmontage, bei der Drähte durch die Platte gehen und auf der Rückseite gelötet werden.
Oberflächenmontagebauteile sind typischerweise viel kleiner als ihre Durchsteck-Pendants. Ein 0603-Widerstand misst zum Beispiel 0,06 x 0,03 Zoll und wiegt unter ein Zehntel Gramm. Kondensatoren, Spulen, integrierte Schaltkreise in Ball Grid Array-Gehäusen (BGA) und sogar Steckverbinder gibt es alle in Oberflächenmontage-Versionen. Die Bauelemente selbst haben flache Anschlüsse: flache Pads bei Widerständen und Kondensatoren, Gullwing-Anschlüsse bei Small Outline ICs (SOIC) oder Lotkügelchen bei BGAs.
Die Fertigung nutzt automatisierte Pick-and-Place-Maschinen, um tausende Bauelemente pro Stunde mit hoher Genauigkeit zu positionieren, üblicherweise auf 0,1 Millimeter genau. Ein Reflow-Ofen erhitzt dann die gesamte Platte, um Lotpaste zu schmelzen (meist eine bleifreie Legierung wie SAC 305: Zinn, Silber und Kupfer) und die Verbindungen zu schaffen. Dieses Verfahren ist schneller und reproduzierbarer als Handlöten und ist deshalb für die Großserienfertigung unverzichtbar.
Vor- und Nachteile
Oberflächenmontage-Leiterplatten packen mehr Bauelemente auf weniger Fläche und kosten in der Großserie weniger in der Herstellung. Allerdings lassen sie sich von Hand schwerer reparieren, erfordern Präzisionsgeräte und Lotpaste und verlangen sorgfältige Kontrolle der Reflow-Temperaturprofile, um Schäden an Bauelementen oder Substrat zu vermeiden. Thermische Belastung kann Lotverbindungen nach vielen Heizzzyklen rissig machen; Anwendungen mit Vibration oder extreme Temperaturschwankungen brauchen deshalb sorgfältige Konstruktion.
Der Begriff kam in den 1980er Jahren auf, als Hersteller die Plattengröße und Montagekosten senken wollten. Heute dominiert die Oberflächenmontage Consumer Electronics, Telekommunikation, Automobilbau und Industriesteuerung. Durchsteck-Bauelemente gibt es nur noch dort, wo mechanische Festigkeit, einfache Feldreparatur oder hohe Strombelastung den größeren Platzbedarf rechtfertigen.