SMD Taster

Diese Taster im Miniaturformat gehören zur Gruppe der Drucktaster. Nach dem Drücken des Betätigers – in der Regel ein leicht aus dem Gehäuse herausstehender runder Knopf – wird ein Stromkreis geschlossen und damit eine elektrische Reaktion ausgelöst. Nach dem Drücken springt der Knopf durch Federkraft wieder in seine Ausgangsposition zurück und öffnet damit den Stromkreis wieder.

Von der Funktion her unterscheidet sich ein SMD-Mikrotaster somit nicht von einem konventionellen Taster für Kleinspannung. Wesentlicher Unterschied ist die Montage.

Während übliche Mikroschalter in der Regel durch ein Loch im Gehäuse gesteckt und per Schraubverbindung fixiert werden, gibt es für Schalter zur Oberflächenmontage keinerlei Befestigungselemente. Die Lötkontakte selbst halten das Bauteil fest an seinem Platz, und zwar unmittelbar auf der Platinenoberfläche. Diese Surface Mount Technology – zu Deutsch Oberflächen-Montage-Technologie, abgekürzt SMT – hat die elektronische Fertigung revolutioniert.

Nie zuvor war es möglich, vollautomatisch und schnell Leiterplatten mit elektrischen und elektronischen Komponenten zu bestücken. Dazu mussten die Komponenten natürlich angepasst werden, was einherging mit einer teilweise extremen Verkleinerung. SMD ist die Bezeichnung für diese Bauelemente, abgekürzt Surface Mount Devices.

Da SMT und SMD die industrielle Elektronikfertigung beherrschen, hier eine kurze Einführung ist dieses Gebiet.

Dort, wo Bauteile platziert werden sollen, verfügt die Leiterplatte normalerweise über flache, meist mit Zinn-Blei, Silber oder Gold beschichtete Kupferpads ohne Löcher, die sogenannten Lötpads. Die Lötpaste, ein klebriges Gemisch aus Flussmittel und winzigen Lotpartikeln, wird zunächst mit einer Edelstahl- oder Nickelschablone im Siebdruckverfahren auf alle Lötpads aufgetragen. Sie kann auch in einem Jet-Printing-Mechanismus, ähnlich einem Tintenstrahldrucker, aufgetragen werden. Nach dem Bekleben gelangen die Platinen zu den Bestückungsautomaten, wo sie auf ein Förderband gelegt werden. Die Bauteile für die Platinen stehen in der Regel entweder in Papier- beziehungsweise Kunststoffbändern oder in Kunststoffrohren direkt an der Produktionslinie zur Verfügung. Numerisch gesteuerte Bestückungsautomaten entnehmen die Bauteile aus den Bändern, Röhren oder Trays und platzieren sie auf der Leiterplatte.

Die Platinen gelangen dann in den Reflow-Lötofen. Sie kommen zunächst in eine Vorheizzone, in der die Temperatur der Leiterplatten und aller Bauteile allmählich und gleichmässig erhöht wird, um einen Temperaturschock zu vermeiden. Die Leiterplatten wandern dann in eine Zone, in der die Temperatur hoch genug ist, um die Lötpartikel in der Lötpaste zu schmelzen und die Pins der Bauteile mit den Pads auf der Leiterplatte zu verbinden. Die Oberflächenspannung des geschmolzenen Lots hilft dabei, die Komponenten an ihrem Platz zu halten.

Bei doppelseitigen Leiterplatten lässt sich dieser Druck-, Bestückungs- und Reflow-Prozess wiederholten, wobei entweder Lötpaste oder Kleber verwendet wird, um die Komponenten an ihrem Platz zu halten. Beim Wellenlötverfahren müssen die Bauteile vor der Verarbeitung auf die Platine geklebt werden, um zu verhindern, dass sie beim Schmelzen der Lötpaste wegschwimmen. Nach dem Löten erfolgt das Waschen der Platinen, um Flussmittelrückstände und verirrte Lotkugeln zu entfernen, die eng beieinander liegende Bauteilanschlüsse kurzschliessen könnten.

Abschliessend werden die Platinen visuell auf fehlende oder falsch ausgerichtete Bauteile und Lötbrücken geprüft. Falls nötig, übernimmt das eine Rework-Station, an der ein menschlicher Bediener alle Fehler behebt. Anschliessend werden sie in der Regel zu den Teststationen geschickt, um die korrekte Funktion zu überprüfen.