Tehnologia montării pe suprafață (Surface Mount Technology, SMT) este o tehnologie de asamblare a dispozitivelor electronice prin lipirea componentelor direct pe suprafața cabaljului circuitului electric, și i-a urmat clasicei tehnologii prin inserție (Through-hole Technology, THT), astfel că aceste dispozitive care folosesc montarea pe suprafață se numesc SMD-uri (Surface Mount Device), iar componentele electronice lipite (montate) pe suprafață se numesc SMC-uri (Surface Mount Components).

1. Tipuri de SMC-uri

Ca și în cazul componentelor electronice folosite în tehnologia prin inserție (THT), și la tehnologia SMT avem aceleași dispozitive, doar că au o altă geometrie și, evident, arată altfel. SMC-urile pot fi împărțite după mai  multe criterii (de exemplu: statice și dinamice), însă cel mai simplu este să le împărțim după tipul lor:

1.a. Condensatoarele SMC

Condensatoarele SMC, la fel ca orice alte condensatoare, au rolul de a înmagazina energie electrică și de a alimenta sistemul pentru scurte perioade de timp, astfel că acestea sunt folosite pentru majoritatea tipurilor de circuite, de la oscilatoare la filtre (unde reținând energie din sistem, condensatoarele pot să rețină și energia semnalului parazit, de exemplu).

Din punct de vedere mecanic, un condensator este asociat unui resort (arc), iar unitatea de măsură a capacității electrice se numește Farad (de la Faraday, fizicianul care a conceput primul condensator), deși în practică mai toate condensatoarele au capacități mici, de ordinul miimilor sau milionimilor de Farad.

Constructiv, un condensator SMC este făcut din substratul electric, în speță un material semi-izolator cu proprietăți de acumulare a energiei, și din două mici contacte electrice, pe părțile geometric opuse ale condensatorului, unde se vor efectua lipiturile.

1.b. Rezistențele SMC

Rezistențele SMC au același rol ca și rezistențele THC, și anume atenuează semnalul electric. Acest lucru este dorit, de exemplu, la adaptarea electrică a două circuite electrice aflate unul după celălalt, sau la filtre.

Din punct de vedere mecanic, o rezistență este asociată unui robinet (valvă) – cu mențiunea că un astfel de robinet nu este niciodată complet închis sau complet deschis, sau unui racord cu dimensiuni de ieșire mai mici decât la intrare. Unitatea de măsură a rezistenței electrice este Ohm-ul (simbolizat prin caracterul grecesc omega mare: Ω), de la fizicianul care a descris clar legătura electrică dintre:

• rezistența unui circuit, R (Ohmi);
• tensiunea de alimentare a circuitului, U (Volți);
• intensitatea curentului electric prin circuit, I (Amperi).

Actualmente, această legătură matematică poartă numele de "Legea lui Ohm" și, deși pare simplă, pentru vremea aceea a fost o revelație: R=U/I sau I=U/R.

Constructiv, o rezistență SMC este un dispozitiv extrem de simplu, ce constă dintr-un material slab conductor electric (de unde și rolul de atenuare), în capete având două contacte electrice unde se vor efectua lipiturile.

În imaginea următoare, făcută cu microscopul digital se pot observa atât rezistențe, cele cu cifre pe ele, cât și condensatoare, parte dintr-un dispozitiv SMD.

1.c. Diodele SMC

Diodele SMC, ca și suratele lor THC, au roluri și funcții multiple, de la redresare la detectare (a prezenței unui semnal). Constructiv, o diodă SMC este construită dintr-o așchie de siliciu (numite cipuri) cu proprietăți electrice puțin diferite, numite joncțiuni p (pozitiv, de la lipsa unor electroni – sau: exces de protoni) și n (negativ, de la excesul de electroni), luate împrenuă: p – n și n – p.

Din punct de vedere mecanic, o diodă poate fi asimilată unei supape cu un singur sens de trecere. O diodă are următorii parametri:

• Tensiunea de prag, sau tensiunea de deschidere, și reprezintă tensiunea electrică minimă care permite deschiderea "supapei" electrice, sau tensiunea electrică minimă de la care cele două joncțiuni p – n ale diodei funcționează corect în tandem. Tensiunea se măsoară în volți (V).
• Curentul maxim direct, sau intensitatea maximă a curentului ce, trecând prin diodă, nu va afecta în mod distructiv cele două joncțiuni, distrugând echilibrul dintre zona cu exces de protoni și cea cu exces de electroni. Curentul se măsoară în amperi (A).
• Tensiunea maximă inversă reprezintă tensiunea maximă ce poate fi aplicată diodei, în sens invers din punct de vedere electric, fără ca aceasta să se distrugă. Este opusul electric al tensiunii de deschidere.

În imaginea următoare, în prim-plan, se observă o diodă SMC. În fundal avem niște condensatoare SMC, însă din cauză că imaginea era focalizată pe diodă, care era constructiv mult mai mare, microscopul n-a putut să scoată în clar ambele tipuri de componente.

1.d. Tranzistorii SMC

Una dintre cele mai mari invenții umane, tranzistorul a fost inventat în 1947. Acesta este o combinație între două diode, la nivel cristalului din substrat, având joncțiuni p – n – p sau n – p – n. Interesant este că, prin controlul proprietăților electrice ale joncțiunii din mijloc (p sau n) se poate controla funcționarea joncțiunilor periferice (n sau p), după mai multe legi. Dacă până acum, la celelalte componente, legea electrică era una unidimensională, la tranzistor legea electrică este  bidimensională, adică poți varia cel puțin doi parametri.

Din punct de vedere mecanic, un tranzistor poate fi asociat cu o varietate mai largă de dispozitive complexe, de la valve controlate extern, la ansambluri pneumatice. Oricum, atât la diodă cât și la tranzistor, cristalul poartă denumirea de substrat. Inițial, acesta a fost conceput din Germaniu (un semimetal), apoi din Siliciu (un metaloid).

Un tranzistor are următorii parametri:

• Factorul de amplificare (β) – sau de câte ori crește intensitatea semnalului de la ieșire vizavi de semnalul de intrare în funcție de semnalul de control (mai ușor de așa n-aveam cu să spun).
• Temperatura maximă a joncțiunilor. Spre deosebire de celelalte componente electrice, tranzistorii se încălzesc destul de tare astfel că, în funcție de tipul substratului, temperatura maximă a joncțiunilor este temperatura maxiă ce o poate avea substratul fără a-și pierde proprietățile electrice.
• Puterea maximă disipată este aproximativ produsul dintre tensiunea de alimentare și curentul din fiecare joncțiune (p – n sau n – p). Spun aproximativ, fiindcă o parte este radiată în natură, prin încălzire.
• Curentul de colector maxim. Numerotând joncțiunile p – n – p cu Bază, Emitor și Colector (denumiri ce clarifică și rolul), curentul de colector este curentul maxim ce poate ieși din tranzistor fără ca acesta să se distrugă.
• Tensiunea maximă admisă reprezintă tensiunea maximă la care poate fi alimentat un tranzistor, fără ca acesta să se distrugă.

În imaginea următoare, deși marcajul este cu "D", de la diodă, sunt de părere că avem un tranzistor. Doar anumite tipuri speciale de diode (varicap, de exemplu) au trei pini.

1.e. Bobinele SMC

Sunt mai rar întâlnite în tehnologie SMC și, deși sunt mai mici decât bobinele THC, comparativ cu restul componentelor SMC acestea sunt, totuși, mai mari.

1.f. Circuitele integrate SMC

Evident, circuitele integrate sunt de diferite forme și dimensiuni, cu roluri și funcții diverse. Actualmente pare firesc ca un ciruit integrat să fie lipit direct pe o față a plăcii. În trecut și actualmente doar pentru aplicații mai speciale (militare, medicină, etc) pinii circuitelor integrate erau trecuți prin placa din fibră de sticlă a cablajului, pentru o mai bună rezistență mecanică.

2. Necesitatea tehnică

Odată cu creșterea gradului de integrare a circuitelor integrate, s-a observat tot mai stringent nevoia de a reduce dimensiunile fizice ale circuitelor electronice, întrucât era posibilă dezvoltarea unor dispozitive complexe, însă apăreau limitări date de dimensiunile fizice, practice, ale dispozitivelor. Astfel că, după ani de cercetare, au apărut primele componente SMC care, în timp, au devenit mult mai mici decât standardul inițial.

Integrarea în sine, din termenul de circuit integrat, se referă la faptul că mai multe componente electronice, de obicei tranzistori, au fost integrate pe un singur cip de siliciu, iar gradul de integrare este o scală ce cataloghează tipurile de circuite integrate în funcție de cât de integrate sunt componentele din acestea. Așadar, putem avea:

• SSI (Small Scale Integration), sunt circuite integrate simple, de obicei conținând câteva porți logice, având până la câteva zeci de tranzistori per cip.
• MSI (Medium Scale Integration), sunt circuite integrate un pic mai complexe și, de obicei, cu funții de suport logic, de obicei conținând numărătoare și circuite basculante, combinate cu multiplexoare sau demultiplexoare, având până la câteva sute de tranzistori per cip.
• LSI (Large Scale Integration), sunt circuite integrate mai complexe, de la memorii de mică capacitate, până la mici controllere sau dispozitive de interfață, având până la o mie de tranzistori precum și alte componente (condenstatoare, diode, rezistențe) per cip.
• VLSI (Very Large Scale Integration), sunt circuite integrate și mai complexe, de genul primelor microprocesoare, astfel de circuite având peste 10,000 de tranzistori și alte componente (condenstatoare, rezistențe, bobine sau diode) per cip. De asemenea,memoriile ROM de BIOS sau primele cipuri de memorie RAM sunt tot circuite VLSI.
• ULSI (Ultra Large Scale Integration), sunt circuite din cele mai complexe, cu peste 100,000 de tranzistori per cip. Actualmente, orice microprocesor, oricât de simplu, sau orice dispozitiv de memorie este un circuit integrat ULSI. Circuitele integrate ULSI conțin, cu siguranță, toate componentele electronice posibile.