SMT Aktuelle Trends der Oberflächenmontagetechnik

Der Artikel schaut auf SMT-Durchbrüche von 2014 zurück und wirft einen Blick auf 2015 und die Herausforderungen, die das laufende Jahr in Bezug auf Geschwindigkeit, Bandbreite und Integration mit sich bringt.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Beta LAYOUT GmbH

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

Sanmina-SCI Holding GmbH & Co. KG

Funktionalität, Komplexität und Miniaturisierung im Bereich Elektronik nehmen in sämtlichen Sektoren mit unverändert hoher Geschwindigkeit zu. Die vermehrte Verwendung von mobilen Apps auf Handhelds, die elektronische Funktionalität von Automobilen und die Funktionalität von Medizingeräten in den Bereichen Diagnostik und Behandlung sind nur einige Beispiele, die diesen Trend vorantreiben. Designer sehen sich immer größeren Herausforderungen gegenüber, was Geschwindigkeit, Bandbreite und die Integration der neuesten Technologien bei Leiterplatten (PCBs) und Baugruppen (PCBAs) anbelangt. Heute sind Designer in zunehmendem Maß von EMS-Anbietern abhängig, um bei Kerntechnologien und -prozessen noch die Fortschritte erzielen zu können, die für wirklich innovative Produkte notwendig sind.

Mehr Leistung bei geringeren Kosten

Die Markteinführung neuer Komponenten führt auch im Bereich der Oberflächenmontage (Surface Mounted Technology, SMT) zu einer kontinuierlichen Weiterentwicklung. Ball-Grid-Arrays (BGA) mit bis zu 3.700 Anschlüssen befinden sich heute bereits in der Produktion. Verglichen mit dem 64-Pin-Ball-Grid-Array der frühen 1980er stellt dies eine beträchtliche Zunahme der Komplexität dar. Und auch Bottom-Termination-Components (BTC), die in den 1990ern eingeführt wurden und damals noch einige Dutzend Pins aufwiesen, haben heute oftmals zwischen 200 und 300 Pins.

Gleichzeitig wurden die Pad-Abstände bei heutigen Geräten auf bis zu 0,4 Millimeter oder weniger reduziert, während sie vor einigen Jahren noch bei 1,0 - 1,5 Millimetern lagen. Zu den limitierenden Faktoren hier gehören PCB-Via-Abstände, Via-Technologie (etwa Stacked Vias) und Line-Pitch, bei den meisten heute in der Produktion befindlichen PCBs zwischen 0,063 - 0,076 Millimeter.

Die Geschwindigkeit ist ebenfalls ein zentraler Faktor, da hier eine zunehmende Stromversorgungs- und Mixed-Signal-Integration gefordert wird, bei der Stromversorgungs- und Massen-Pins (Power- und Ground-Pins) in diversen Domänen eingesetzt werden.

Zudem verbessern die Designer laufend die Entkoppelung, indem sie die passiven Komponenten so nahe wie möglich an den Versorgungs- und Massen-Pins von integrierten Schaltkreisen (IC) platzieren.

Insgesamt geht der Trend bei PCBs immer stärker in Richtung minimale Chip-to-Chip Abstände, um so Geschwindigkeit und Signalintegrität weiter erhöhen zu können. „Mehr Leistung bei geringeren Kosten“ lautet das Motto hinter der stetig steigenden Nachfrage nach BTCs. Die heutigen komplexen Designs mit erweiterter Funktionalität und höheren Geschwindigkeiten erfordern geringere Abstände bei ICs und Komponenten. Ein allfälliges Rework bestehender Designs wird da zu einer zunehmend anspruchsvollen Angelegenheit.

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