SMD ДЕТАЛИ

Содержание

SMD компоненты

SMD ДЕТАЛИ

В наш бурный век электроники главными преимуществами электронного изделия являются малые габариты, надежность, удобство монтажа и демонтажа (разборка оборудования), малое потребление энергии а также удобное юзабилити (от английского  – удобство использования). Все эти преимущества ну никак не возможны без технологии поверхностного монтажа  – SMT технологии (Surface Mount Technology), и конечно же, без SMD компонентов.

Что такое SMD компоненты

SMD компоненты используются абсолютно во всей современной электронике. SMD (Surface Mounted Device), что в переводе с английского  –  “прибор, монтируемый на поверхность”. В нашем случае поверхностью является печатная плата, без сквозных отверстий под радиоэлементы:

В этом случае SMD компоненты не вставляются в отверстия плат. Они запаиваются на контактные дорожки, которые расположены прямо на поверхности  печатной платы. На фото ниже контактные площадки оловянного цвета на плате мобильного телефона, на котором раньше были SMD компоненты.

Плюсы SMD компонентов

Самыми большим плюсом SMD компонентов являются их маленькие габариты. На фото ниже простые резисторы и  SMD резисторы:

Благодаря малым габаритам SMD компонентов, у разработчиков появляется возможность размещать большее количество компонентов на единицу площади, чем простых выводных радиоэлементов.

Следовательно, возрастает плотность монтажа и в результате этого уменьшаются габариты электронных устройств.

Так как вес SMD компонента в разы легче, чем вес того же самого простого выводного радиоэлемента, то и масса радиоаппаратуры будет также во много раз легче.

У простых радиоэлементов  всегда есть паразитные параметры. Это может быть паразитная индуктивность или емкость. Вот, например, эквивалентная   схема простого конденсатора, где сопротивление диэлектрика между обкладками, R – сопротивление выводов, L – индуктивность между выводами.

В SMD компонентах эти параметры минимизированы, потому как их габариты очень малы. Вследствие этого улучшается качество передачи слабых сигналов, а также возникают меньшие помехи  в высокочастотных схемах, благодаря меньшим значениям паразитных параметров.

SMD компоненты намного проще выпаивать. Для этого нам потребуется паяльная станция с  феном. Как выпаивать и запаивать SMD компоненты, можете прочитать в статье как правильно паять SMD. Запаивать их намного труднее. На заводах их располагают на печатной плате специальные роботы. Вручную на производстве их никто не запаивает, кроме радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.

Многослойные платы

Так как  в аппаратуре с SMD компонентами очень плотный монтаж, то и дорожек в плате должно быть больше. Не все дорожки влезают на одну поверхность, поэтому печатные платы делают многослойными.

  Если аппаратура сложная и имеет очень много SMD компонентов, то и в плате будет больше слоев. Это как многослойный торт из коржей. Печатные дорожки, связывающие SMD компоненты, находятся прямо внутри платы и их никак нельзя увидеть.

Пример многослойных плат – это платы мобильных телефонов, платы компьютеров или ноутбуков (материнская плата, видеокарта, оперативная память и тд).

На фото ниже синяя плата – Iphone 3g, зеленая плата – материнская плата компьютера.

Все ремонтники радиоаппаратуры знают, что если перегреть многослойную плату, то она вздувается пузырем. При этом межслойные связи рвутся и плата  приходит в негодность. Поэтому, главным козырем при замене SMD компонентов является правильно подобранная температура.

На некоторых платах используют обе стороны печатной платы, при этом плотность монтажа, как вы поняли, повышается вдвое. Это еще один плюс SMT технологии. Ах да, стоит учесть еще и тот фактор, что материала для производства SMD компонентов уходит в разы меньше, а себестоимость их при серийном производстве в миллионах штук обходится, в прямом смысле, в копейки.

Основные виды SMD компонентов

Давайте рассмотрим основные SMD элементы, используемые в наших современных устройствах. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности с малым номиналом, предохранители, диоды  и другие компоненты выглядят как обычные маленькие прямоугольники, а точнее, параллелепипеды))

На платах без схемы невозможно узнать, то ли это резистор, то ли конденсатор то ли вообще катушка. Китайцы метят как хотят. На крупных SMD элементах все-таки ставят код или цифры, чтобы определить их принадлежность и номинал.  На фото ниже в красном прямоугольнике помечены эти элементы. Без схемы невозможно сказать, к какому типу радиоэлементов они относятся, а также их номинал.

Типоразмеры SMD компонентов могут быть разные. Вот здесь есть описание типоразмеров для резисторов и конденсаторов. Вот, например, прямоугольный SMD конденсатор желтого цвета. Еще их называют танталовыми или просто танталами:

А вот  так выглядят SMD транзисторы:

Есть еще и такие виды SMD транзисторов:

Катушки индуктивности, которые обладают большим номиналом, в SMD исполнении выглядят вот так:

Ну и конечно, как же без микросхем в наш век микроэлектроники! Существует очень много SMD типов корпусов микросхем, но я их делю  в основном на две группы:

1) Микросхемы, у которых выводы параллельны печатной плате и находятся с двух сторон или по периметру.

2) Микросхемы, у которых выводы находятся под самой микросхемой. Это особый класс микросхем, называется BGA (от английского  Ball grid array  – массив из шариков). Выводы таких микросхем представляют из себя простые припойные шарики одинаковой величины.

На фото ниже BGA микросхема и обратная  ее сторона, состоящая из шариковых выводов.

Микросхемы BGA удобны производителям тем, что они очень сильно экономят место на печатной плате, потому что таких шариков под какой-нибудь микросхемой BGA могут быть тысячи. Это значительно облегчает жизнь производителям, но нисколько не облегчает жизнь ремонтникам.

Резюме

Что же все-таки использовать в своих конструкциях? Если у вас не дрожат руки, и вы хотите сделать, маленького радиожучка, то выбор очевиден.

Но все-таки в радиолюбительских конструкциях габариты особо не играют большой роли, да и паять массивные радиоэлементы намного проще и удобнее. Некоторые радиолюбители используют и то и другое.

Каждый день разрабатываются все новые и новые микросхемы и SMD компоненты. Меньше, тоньше, надежнее. Будущее, однозначно, за микроэлектроникой.

Источник: https://www.RusElectronic.com/smd/

Справочник. КОРПУСА и МАРКИРОВКА компонентов (SMD)

SMD ДЕТАЛИ

Корпуса и маркировка компонентов для поверхностного монтажа

Несмотря на большое количество стандартов, регламентирующих требования к корпусамэлектронных компонентов, многие фирмы выпускают элементы в корпусах не соответствующих международным стандартам. Также встречаются ситуации, когда корпус, имеющий стандартные размеры у фирмы имеет другое название.

Внешне многие корпуса очень похожи друг на друга, а для идентификации прибора необходимо знать не только маркировку, но и тип корпуса.Возможны ситуации, когда в один и тот же корпус фирмы-производители под одной и той же маркировкой помещают разные приборыПутаница существует не только с маркировкой, но и цоколевкой корпусов.

Не лучше ситуация и с пассивными компонентами для поверхностного монтажа. Если на корпусе, стоит маркировка 103, то это может быть резистор номиналом 10 кОм, конденсатор – емкостью 10 нФ или индуктивность на 10 мГн.Если на корпусе стоит маркировка 2R2, то это может быть и резистор с номиналом 2.2 Ома, и конденсатор с емкостью 2.2 пФ. Код 107 может означать 0.

1 Ома (Philips) или 100 мкФ (Panasonic).В корпусах типа 0603, 0805 и т. п. Без маркировки могут находиться конденсатор, индуктивность или резистор-перемычка (Zero-Ohm, jumper).Цветная полоса или выемка-ключ на корпусах типа SOD123, DO215 может указывать на катод диода или вывод «плюс» у электролитического конденсатора.

По внешнему виду очень трудно отличить друг от друга R, C и L, если они находятся в цилиндрических корпусах с выводами и маркируются цветными кольцами. Сложности могут возникнуть, и после идентификации элемента с определением его параметров.

Например, на практике для цветовой маркировки постоянных конденсаторов (smd компоненты) используются несколько методик маркировкиВ совершенно одинаковых корпусах с одинаковым цветовым кодом может выпускаться целая серия приборов с совершенно разными параметрами.

Черное кольцо посередине корпуса могут иметь не только резисторы-перемычки (Zero-Ohm, jumper), но и другие приборы.Корпуса типа SOT (SOD) – Small Outline Transistor (Diode) — в дословном переводе означают «транзистор (диод) с маленькими выводами». На современном этапе в корпуса типа SOT помещают не только транзисторы и диоды, но и транзисторы с резисторами,

стабилитроны напряжения на базе операционного усилителя и многое другое и количество выводов бывает более трех.

РЕЗИСТОРЫ. ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА

Цветовая маркировка наносится в виде 4,5 или 6 цветовых колец. Маркировочные кольца должны быть сдвинуты к одному из выводов или ширина кольца первого знака должна быть в два раза больше других, что на практике выдерживается не всегда.Вместо цветовых колец могут встречаться цветовые точки.

Принцип маркировки тот же.

Цветовая маркировка резисторов

ПЕРЕМЫЧКИ И РЕЗИСТОРЫ С «НУЛЕВЫМ» СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Многие фирмы выпускается в качестве плавких вставок или перемычек специальные провода –Jumper Wire – с нормированным сопротивлением и диаметром (0,6 мм , 08 мм )и резисторы с «нулевым» сопротивлением. Резисторы выполняются в стандартном цилиндрическом корпусе с гибкими выводами (Zero-Ohm) или в стандартном корпусе для поверхностного монтажа (Jumper Chip). Реальные значения сопротивления

таких резисторов лежат в диапазоне единиц или десятков миллиом ( — 0,005…0,05 Ом). В цилиндрических корпусах маркировка осуществляется черным кольцом посередине, в корпусах для поверхностного монтажа (0603,0805,1206…), обычно маркировка отсутствует, либо наносится код «000».

РЕЗИСТОРЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА

Фирма PHILIPS кодирует номинал резисторов в соответствии с общепринятыми стандартами, т.е. первые две или три цифры указывают номинал в омах, а последняя – количество нулей (множитель).В зависимости от точности резистора номинал кодируется в виде 3 или 4-х символов. Отличия от стандартной кодировки могут заключаться в трактовке цифр 7, 8, 9 в последнем символе.

Буква R выполняет роль десятичной запятой, или, если она стоит в конце, то указывает на диапазон.

если на резисторе вы увидите код 107 – это 10 с семью нулями (100 МОм), а всего лишь 0.1 Ом

  • А. Маркировка 3-мя цифрами. Первые две цифры указывают значение в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24, допуском 1 и 5%, типоразмеров 0603,0805 и 1206.( 103 = 10 000 = 10 кОм )
  • В. Маркировка 4-мя цифрами. Первые три цифры указывают значения в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1% , типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль децимальной запятой.( 4422 = 442 00 = 44.2 кОм )
  • С. Маркировка 3-мя символами.Первые два символа – цифры, указывающие значение сопротивления в омах, взятые из нижеприведенной таблицы последний символ — буква, указывающая значение множителя:S=10-2; R=10-1; B=10; C=102; D=103; E=104; F=105.Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%, типоразмером 0603. ( 10C = 124 x 102 = 12.4 кОм )

Примечание. Маркировки А и В – стандартные, маркировка С – внутрифирменная.

КОНДЕНСАТОРЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА

Применяется четыре способа кодировки номинальной емкости.

Определение номинала конденсатора.

  • А. КОДИРОВКА 3-МЯ ЦИФРАМИ.Первые две цифры указывают значение емкости в пикофарадах (пФ), последняя- количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10пФ, то последняя цифра может быть «9».При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0».Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5- 0.5 пФ.
  • В. КОДИРОВКА 4-МЯ ЦИФРАМИ.Возможны варианты кодирования 4-х значным числом. Но и в этом случае последняя цифра указывает количество нулей, а первые три-емкость в пикофарадах (pF).
  • С. МАРКИРОВКА ЁМКОСТИ В МИКРОФАРАДАХ.Вместо десятичной точки может ставиться буква R.
  • D. СМЕШАННАЯ БУКВЕННО-ЦИФРОВАЯ МАРКИРОВКА ЁМКОСТИ, ДОПУСКА, ТКЕ, РАБОЧЕГО НАПРЯЖЕНИЯ.В отличие от первых трех параметров, которые маркируются в соответствии со стандартами, рабочее напряжение у разных фирм имеет различную буквенно-цифровую маркировку.
  • КОНДЕНСАТОРЫ. ЦВЕТОВАЯ МАРКИРОВКА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА (SMD).

Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными фирмами как PANASONIC, HITACHI и др. Различают три основных способа кодирования.

  • А. Код содержит два или три знака (буквы или цифры), обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость. Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения.

Конденсаторы обозначение SMD.

    • В. Код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие номинальную емкость и рабочее напряжение. Буква, стоящая вначале, обозначает рабочее напряжение, последующие знаки – емкость в пикофарадах (пФ), а последняя цифра – количество нулей. Возможны 2 варианта кодировки емкости:а) первые две цифры указывают номинал в пФ, третья – количество нулей; б) емкость указывают в микрофарадах, знак ? выполняет функцию десятичной запятой. Ниже приведены примеры маркировки конденсаторов емкостью 4,7мкФ и рабочим напряжением 10В.
    • С. Если величина корпуса позволяет, то код располагается в две строки: на верхней строке указывается номинал емкости, на второй строке – рабочее напряжение. Емкость может указываться непосредственно в микрофарадах (мкФ) или в пикофарадах (пФ) с указанием количества нулей(см. способ В). Например, первая строка – 15, вторая строка 35V означает, что конденсатор имеет емкость 15мкФ и рабочее напряжение 35 В.

Для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т. е. Допускаемое отклонение от указанного номинала. Наиболее частоприменяется кодировка 4 или 3 цветными кольцами или точками. Первые две метки указывают на значение номинальной индуктивности в микрогенри (мкГн, ?Н),

третья метка – множитель, четвертая – допуск. В случае кодирования 3 метками подразумевается допуск 20%. Цветное кольцо, обозначающее первую цифру номинала может быть шире, чем все остальное.

Обычно для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала. Номинальное значение кодируется цифрами, а допуск – буквами.

Применяется два вида кодирования.

Первые две цифры указывают значение в микрогенри (мкГн, ?Н), последняя – количество нулей. Следующая за цифрами буква указывает на допуск. Например, код 101J обозначает
100 мкГн + 5%.

Исключение является случаи, когда индуктивность меньше 10 мкГн. В таких случаях роль десятичной запятой выполняют буквы R или N — для индуктивностей меньше 1мкГн.

В случаях, когда буква не указывается – допуск 20%.

ДОПУСК: D = + 0.3 нГн J = + 5% K = + 10 % M = + 20 %

ПРИМЕРЫ ОБОЗНАЧЕНИЙ:

2N2D –2.2 нГн + 0.3 нГн         1R0K– 1.2 мкГн +10%         1470K– 47 мкГн +10%

22N – 22 нГн         2R2K– 2.2 мкГн +10%         680K– 68 мкГн

R10M – 0.10 мкГн + 20%        3R0K– 3.3 мкГн +10%        101K– 100 мкГн +10%

R15M– 0.15 мкГн + 20%        4R7K– 4.7 мкГн +10%        151K– 150 мкГн +10%

1R0K– 1.2 мкГн +10%         330K – 33 мкГн +10%        102 – 1000 мкГн

Индуктивности маркируются непосредственно в микрогенри (мкГн, mН). В таких случаях маркировка 680К будет означать не 68 мкГн ± 10 , как в случае А, а 680 мкГн ± 10

ДИОДЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА.

Первый вывод полярных приборов маркируется точкой, выемкой или полосой у катода

ТРАНЗИСТОРЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА.

Цоколевка: 1-С,2-E,3-B,4-E

Цоколевка: 1-B,2-E,3-CЦоколевка: 1-B,2-E,3-C

Цоколевка: 1-B,2-E,3-C,4-E

Цоколевка: 1-B,2-E,3-C

Данная страничка не позволяет полностью описать развитие электронной базы у всех производителей но возможно поможет создать представление о элементной базе smd.

Источник: https://lcdbloki.ru/smd

Маркировка SMD. Руководство для практиков

SMD ДЕТАЛИ

  1. Введение
  2. Корпуса SMD компонентов 
  3. Типоразмеры SMD компонентов
    • SMD резисторы
    • SMD конденсаторы
    • SMD катушки и дроссели
    • SMD диоды
    • SMD транзисторы
  4. Маркировка SMD компонентов
  5. Пайка SMD компонентов

Современному радиолюбителю сейчас доступны не только обычные компоненты с выводами, но и такие маленькие, темненькие, на которых не понять что написано, детали. Они называются “SMD”. По-русски это значит “компоненты поверхностного монтажа”. Их главное преимущество в том, что они позволяют промышленности собирать платы с помощью роботов, которые с огромной скоростью расставляют SMD-компоненты по своим местам на печатных платах, а затем массово “запекают” и на выходе получают смонтированные печатные платы. На долю человека остаются те операции, которые робот не может выполнить. Пока не может. 

Применение чип-компонентов в радиолюбительской практике тоже возможно, даже нужно, так как позволяет уменьшить вес, размер и стоимость готового изделия. Да ещё и сверлить практически не придётся.

Другое важное качество компонентов поверхностного монтажа заключается в том, что благодаря своим малым размерам они вносят меньше паразитных явлений.

Дело в том, что любой электронный компонент, даже простой резистор, обладает не только активным сопротивлением, но также паразитными ёмкостью и индуктивностью, которые могут проявится в виде паразитных сигналов или неправильной работы схемы.

SMD-компоненты обладают малыми размерами, что помогает снизить паразитную емкость и индуктивность компонента, поэтому улучшается работа схемы с малыми сигналами или на высоких частотах.

Для тех, кто впервые столкнулся с SMD-компонентами естественным является смятение. Как разобраться в их многообразии: где резистор, а где конденсатор или транзистор, каких они бывают размеров, какие корпуса smd-деталей существуют? На все эти вопросы ты найдешь ответы ниже. Читай, пригодится!

Корпуса чип-компонентов 

Достаточно условно все компоненты поверхностного монтажа можно разбить на группы по количеству выводов и размеру корпуса: 

выводы/размерОчень-очень маленькиеОчень маленькиеМаленькиеСредние
2 выводаSOD962 (DSN0603-2), WLCSP2*, SOD882 (DFN1106-2), SOD882D (DFN1106D-2), SOD523, SOD1608 (DFN1608D-2)SOD323, SOD328SOD123F, SOD123WSOD128
3 выводаSOT883B (DFN1006B-3), SOT883, SOT663, SOT416SOT323, SOT1061 (DFN2020-3)SOT23SOT89, DPAK (TO-252), D2PAK (TO-263), D3PAK (TO-268) 
4-5 выводовWLCSP4*, SOT1194, WLCSP5*, SOT665SOT353SOT143B, SOT753SOT223, POWER-SO8
6-8 выводовSOT1202, SOT891, SOT886, SOT666, WLCSP6*SOT363, SOT1220 (DFN2020MD-6), SOT1118 (DFN2020-6)SOT457, SOT505SOT873-1 (DFN3333-8), SOT96
> 8 выводовWLCSP9*, SOT1157 (DFN17-12-8), SOT983 (DFN1714U-8)WLCSP16*, SOT1178 (DFN2110-9), WLCSP24*SOT1176 (DFN2510A-10), SOT1158 (DFN2512-12), SOT1156 (DFN2521-12)SOT552, SOT617 (DFN5050-32), SOT510

Конечно, корпуса в таблице указаны далеко не все, так как реальная промышленность выпускает компоненты в новых корпусах быстрее, чем органы стандартизации поспевают за ними. 

Корпуса SMD-компонентов могут быть как с выводами, так и без них. Если выводов нет, то на корпусе есть контактные площадки либо небольшие шарики припоя (BGA). Также в зависимости от фирмы-производителя детали могут могут различаться маркировкой и габаритами. Например, у конденсаторов может различаться высота. 

Большинство корпусов SMD-компонентов предназначены для монтажа с помощью специального оборудования, которое радиолюбители не имеют и врядли когда-нибудь будет иметь. Связано это с технологией пайки таких компонентов. Конечно, при определённом упорстве и фанатизме можно и в домашних условиях паять BGA-микросхемы. 

Типы корпусов SMD по названиям 

НазваниеРасшифровкакол-во выводов
SOTsmall outline transistor3
SODsmall outline diode2
SOICsmall outline integrated circuit>4, в две линии по бокам
TSOPthin outline package (тонкий SOIC)>4, в две линии по бокам 
SSOPусаженый SOIC>4, в две линии по бокам
TSSOPтонкий усаженный SOIC>4, в две линии по бокам
QSOPSOIC четвертного размера>4, в две линии по бокам
VSOPQSOP ещё меньшего размера>4, в две линии по бокам
PLCCИС в пластиковом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J>4, в четыре линии по бокам 
CLCCИС в керамическом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J >4, в четыре линии по бокам 
QFPквадратный плоский корпус>4, в четыре линии по бокам 
LQFP низкопрофильный QFP>4, в четыре линии по бокам 
PQFP пластиковый QFP>4, в четыре линии по бокам 
CQFP керамический QFP>4, в четыре линии по бокам 
TQFP тоньше QFP>4, в четыре линии по бокам 
PQFNсиловой QFP без выводов с площадкой под радиатор>4, в четыре линии по бокам 
BGABall grid array. Массив шариков вместо выводовмассив выводов
LGA низкопрофильный GAмассив выводов
CGA корпус с входными и выходными выводами из тугоплавкого припоямассив выводов
CCGA СGA в керамическом корпусемассив выводов
μBGA микро BGAмассив выводов
FCBGAFlip-chip ball grid array. Массив шариков на подложке, к которой припаян кристалл с теплоотводоммассив выводов
LLPбезвыводной корпус

Из всего этого зоопарка чип-компонентов для применения в любительских целях могут сгодиться: чип-резисторы, чип-конденсаторы , чип-индуктивности, чип-диоды и транзисторы, светодиоды, стабилитроны, некоторые микросхемы в SOIC корпусах. Конденсаторы обычно выглядят как простые параллелипипеды или маленькие бочонки. Бочонки — это электролитические, а параллелипипеды скорей всего будут танталовыми или керамическими конденсаторами.  

Типоразмеры SMD-компонентов

Чип-компоненты одного номинала могут иметь разные габариты. Габариты SMD-компонента определяются по его “типоразмеру”. Например, чип-резисторы имеют типоразмеры от “0201” до “2512”. Этими четырьмя цифрами закодированы ширина и длина чип-резистора в дюймах. Ниже в таблицах можно посмотреть типоразмеры в миллиметрах. 

smd резисторы

Прямоугольные чип-резисторы и керамические конденсаторы
ТипоразмерL, мм (дюйм)W, мм (дюйм)H, мм (дюйм)A, ммВт
02010.6 (0.02)0.3 (0.01)0.23 (0.01)0.131/20
04021.0 (0.04)0.5 (0.01)0.35 (0.014)0.251/16
06031.6 (0.06)0.8 (0.03)0.45 (0.018)0.31/10
08052.0 (0.08)1.2 (0.05)0.4 (0.018)0.41/8
12063.2 (0.12)

Источник: https://mp16.ru/blog/smd-markirovka-rukovodstvo-dlya-praktikov/

SMD компоненты и рекомендации при пайке печатных плат

SMD ДЕТАЛИ

Прошли времена вводных радиодеталей, при помощи которых радиолюбитель ремонтировал ламповые телевизоры и старые радиоприемники. В нашу жизнь прочно вошли SMD-элементы, намного более компактные и высокотехнологичные.

Что же представляет из себя этот SMD-компонент? Если говорить словами тех, кто начинал сборку и ремонт приборов во времена транзисторных приемников – это «мелкие темные штучки с надписями, которые совсем не понять».

А если серьезно, то расшифровав термин «SMD-component» и переведя его на русский язык, мы получим «монтирующиеся на поверхности».

Что же это означает? Поверхностный монтаж (планарный монтаж) – это такой способ изготовления, при котором детали размещены на печатной плате с одной стороны с контактными дорожками. Для расположения радиодеталей не требуется высверливаний.

Такой способ в наши дни наиболее распространен и считается самым оптимальным. В промышленных масштабах печатные платы на основе SMD-компонентов с большой скоростью «штампуются» роботами. Человеку остается лишь то, что машине пока не под силу.

Необходимо разобраться, чем же так хороши SMD-компоненты и есть ли у них минусы.

Преимущества монтажа

Пример платы с SMD-компонентами

Естественно, что при невероятно малых размерах, которые имеют SMD-элементы, готовые печатные платы очень компактны, из чего можно сделать вывод, что готовый прибор на основе такой платформы будет очень небольшого размера. При печати требуется меньшее количество стеклотекстолита и хлорного железа, что существенно повышает экономию. К тому же времени на изготовление требуется значительно меньше, т. к. не нужно высверливать отверстия под ножки различных элементов.

По этой же причине такие платы легче поддаются ремонту, замене радиодеталей. Возможно даже изготовление печатной платы при установке SMD-элементов с двух сторон, чего нельзя было даже представить раньше. И, естественно, намного более низка цена чип-компонентов.

Конечно, имеются кроме преимуществ и недостатки (куда уж без них). Платформы на SMD-компонентах не переносят перегибов и даже небольших механических воздействий (таких, как удары). От них, как и при перегреве в процессе пайки, могут образоваться микротрещины на резисторах и конденсаторах. Сразу такие проблемы не дают о себе знать, а проявляются уже в процессе работы.

Ну и, конечно, тем, кто в первый раз сталкивается с чипами, непонятно, как же можно их различить. Какой из них является резистором, а какой конденсатором или транзистором, или какие размеры могут быть у SMD-компонентов? Во всем этом предстоит разобраться.

Виды корпусов SMD-элементов

Все подобные элементы можно разделить по группам на основании количества выводов на корпусе. Их может быть два, три, четыре-пять, шесть-восемь. И последняя группа – более восьми. Но существуют чипы без видимых ножек-выводов. Тогда на корпусе будут либо контакты, либо припой в виде маленьких шишек. Еще различаться SMD-компоненты могут размерами (к примеру, высотой).

Виды SMD-элементов

Вообще маркировка проставляется только на более крупных чипах, да и то ее очень трудно разглядеть. В остальных же случаях без схемы разобраться, что за элемент перед глазами, невозможно. Размеры SMD-компонентов бывают разными. Все зависит от их производительности. Чаще всего, чем больше размер чипа, тем выше его номинал.

SMD-дроссели

Такие дроссели могут встретиться в разных видах корпуса, но типоразмеры их будут подобны. Делается это для облегчения автоматического монтажа. Да и простому радиолюбителю так проще разобраться.

Любой дроссель или катушка индуктивности называется «моточным изделием». Возможно, для более старого оборудования такой элемент схемы можно было намотать и своими руками, но с SMD-компонентом такой номер не пройдет.

Тем более что чипы оборудованы магнитным экранированием, они компактны и обладают большим диапазоном рабочей температуры.

Подобрать подобный чип можно по каталогу на основании необходимого типоразмера. Задан этот параметр при помощи 4 цифр (к примеру, 0805), где 08 – длина чипа, а 05 – его ширина в дюймах. Следовательно, размер SMD-катушки составит 0.08 × 0.05 дюймов.

SMD-диоды и SMD-транзисторы

SMD-диоды

SMD-диоды бывают либо в форме цилиндра, либо прямоугольными. Распределение типоразмеров такое же, как и у дросселей.

Мощность SMD-транзисторов бывает малая, средняя и большая, разница в корпусах зависит как раз от этого параметра. Из них выделяют две группы – это SOT и DPAK. Интересно, что в одном корпусе может быть несколько компонентов, к примеру – диодная сборка.

Вообще сами по себе SMD-детали представляют огромный интерес не только для профессиональных радиолюбителей, но и для начинающих. Ведь если разобраться, то пайка таких печатных плат – дело не из легких.

Тем приятнее научиться разбираться во всех маркировках чипов и научиться, четко следуя схеме, заменять перегоревшие SMD-детали на новые или демонтированные с другой платформы.

К тому же многократно повысится и уровень владения паяльником, ведь при работе с чипами необходимо учитывать множество нюансов и соблюдать предельную осторожность.

Нюансы при пайке чипов

Пайку SMD-компонентов оптимальнее осуществлять при помощи специальной станции, температура которой стабилизирована. Но в ее отсутствие остается, естественно, только паяльник. Его необходимо запитать через реостат, т. к. температура нагрева жала таких приборов от 350 до 400 градусов, что неприемлемо для чип-компонентов и может их повредить. Необходимый уровень – от 240 до 280 градусов.

Нельзя не только перегревать SMD-элементы, но и передерживать жало паяльника на контактах. Использовать лучше припои, не содержащие в своем составе свинца, т. к. они тугоплавки и при рекомендованной температуре работать ими проблематично.

Пайка печатной чип-платы

В местах пайки требуется обязательное лужение дорожек. SMD-элемент лучше придерживать при помощи пинцета, а длительность прикосновения жала паяльника к ножке чипа не должна превышать полторы-две секунды. С микросхемами нужно работать еще более аккуратно.

Для начала припаиваются крайние ножки (предварительно необходимо точно совместить все выводы с контактами), а после уже все остальные. В случае если припой попал на две ножки и выводы слиплись между собой, можно использовать заточенную спичку. Ее нужно проложить между контактами и прикоснуться паяльником к одному из них.

Частые ошибки при пайке

Зачастую при пайке SMD-компонентов допускается 3 основных ошибки. Но они не критичны и вполне подлежат исправлению.

  1. Прикосновение к контакту самым концом жала из опасения перегрева. При таком условии температура будет недостаточной, так что нужно стараться паять таким образом, чтобы была максимальная поверхность соприкосновения, только в этом случае получится качественно смонтированная плата.
  2. Использование слишком малого количества припоя, при этом пайка длится очень продолжительное время. В этом случае происходит испарение части флюса. На припое не образуется достаточного защитного слоя, а в результате происходит окисление. Идеальный вариант – одновременное соприкосновение с контактом и паяльника, и припоя.
  3. Очень раннее отведение паяльника от контакта. Хотя и следует действовать аккуратно и не перегревать чипы, все же время прогрева должно быть достаточным для качественной пайки.

Для тренировки имеет смысл взять любую ненужную печатную плату и поучиться пайке.

Пайка чип-платы

Итак, не прилагая чрезмерных усилий, можно начинать пайку печатных плат. Отверстия, которые присутствуют на ней, прекрасно выполняют работу по фиксированию элементов.

Немного опыта, конечно, тут не повредит, ведь именно для этого производилась тренировка на ненужной платформе.

Изначально к контактам подводится помимо жала еще и припой, и сделать это нужно так, чтобы был равномерный прогрев и вывода, и платформы (места контакта).

Убирать припой следует после того, как контактная точка полностью и равномерно им покрылась. Далее нужно отвести паяльник, а после ждать, пока олово остынет. И только после этого можно производить монтаж SMD-компонентов.

После обязательно нужно проверить качество пропаянных контактов при помощи пинцета.

Конечно, при первых попытках платформа не будет выглядеть как с завода, а даже наоборот, но со временем, набравшись опыта, появится возможность даже посоревноваться с роботами.

Источник: https://LampaGid.ru/elektrika/komponenty/smd-elementy

Что такое SMD компонентов, многослойные платы, виды

SMD ДЕТАЛИ

Информационный XXI век развивается стремительными темпами. У электронных конструкций сейчас главными плюсами являются:

  • практичное юзабилити;
  • надежность;
  • незначительное потребление электроэнергии;
  • маленькие размеры;
  • легкость в сборке и разборке.

Достичь таких важных преимуществ не получится, если не использовать SMT. И особенно не обойтись без SMD компонентов.

Преимущества SMD компонентов

Наиболее весомый аргумент в пользу частей SMD – это небольшие размеры. На нижних фотографиях можно наблюдать обычные резисторы и аналогичные такого формата:

Из-за незначительных размеров элементов SMD специалисты на единице площади могут размещать множество компонентов. Их будет гораздо больше, чем обычных выводных радиоэлементов.

Поэтому плотность сборки возрастает, а размеры электронных конструкций становятся меньше. Т. к.

компоненты SMD обладают куда меньшим весом, чем самые элементарные выводные радиоэлементы, то общая масса аппаратуры снижается в разы.

У обычных радиоэлементов всегда имеются паразитные параметры. К примеру, емкость или паразитная индуктивность. Ниже мы можем наблюдать эквивалентную схему обычного конденсатора. В нем:

  • сопротивление диэлектрика находится между обкладками;
  • R означает сопротивление выводов;
  • L – это индуктивность между ними.

В частицах SMD подобных параметров очень мало, т. к. их размеры небольшие. Поэтому качество передачи легких сигналов становится значительно лучше. В схемах с высокими частотами возникает меньше помех. Это происходит при помощи маленьких значений соответствующих параметров.

Элементы SMD гораздо легче выпаивать. Для этой задачи будет нужна паяльная станция с феном. Выпаивание и запаивание можно изучить в интернете в тематических материалах и видеороликах.

Важно знать – запаивать будет существенно сложнее. Компоненты на печатных платах располагают в производственных компаниях автоматические механизмы. На заводах вручную этим никто не занимается.

Исключение составляют только радиолюбители и специалисты.

Что такое SMD компоненты и зачем они нужны

SMD ДЕТАЛИ

Приветствую, друзья!

Мы уже рассказывали, как устроены некоторые «кирпичики», из которых сделаны компьютеры и периферийные устройства.

Любители копать поглубже читали здесь, как работают транзисторы и диоды.

Сейчас мы посмотрим, какие еще штуковины производители запихивают в электронную технику.

Для начала отметим — технический прогресс заключается и в уменьшении размеров электронных компонентов.

Обычные элементы и SMD компоненты

Помните, мы с вами ремонтировали материнскую плату компьютера и меняли конденсаторы и полевые транзисторы? Это достаточно крупные элементы, на которых можно невооружённым взглядом прочесть маркировку.

Конденсаторы в низковольтном стабилизаторе напряжения ядра процессора на материнской плате нельзя сделать очень маленькими. Для должной фильтрации пульсаций они должны обладать емкостью в несколько сотен микрофарад. Такую емкость не втиснешь в маленький объем.

Полевые транзисторы в этом стабилизаторе тоже нельзя сделать очень маленькими. Через них протекают токи в десятки ампер.

Используются полевые транзисторы с очень небольшим сопротивлением открытого канала — десятые и сотые доли Ома. Но при таких токах они могут рассеивать мощность в половину Ватта и больше. Протекание тока по открытому каналу вызывает нагрев транзистора.

Тепло при этом излучается в окружающее пространство через площадь корпуса транзистора. Если корпус будет очень маленьким, транзистор не сможет рассеять тепло и сгорит. Кстати, обратите внимание: полевые транзисторы припаяны корпусом к площадкам печатной платы. Медные площадки хорошо проводят тепло, поэтому теплоотвод получается более эффективным.

Но есть на той же материнской плате компоненты, по которым не протекают большие токи, и они не рассеивает большой мощности. Поэтому их можно сделать очень небольшими.

Если мы заглянем внутрь компьютерного блока питания, то увидим там очень небольшие по размерам конденсаторы и резисторы.

Они используют в цепях управления и обратной связи.

Такие элементы выглядят как цилиндрик или кирпичик с тонкими проволочными выводами.

Монтаж этих компонентов ведется традиционным способом: через отверстия в плате элемент припаивается выводами к контактным площадкам платы. Это технология была освоена десятки лет назад.

Ее недостаток в том, что в плате нужно сверлить десятки или сотни отверстий.

Это не самая простая технологическая операция. Чтобы избавиться от сверления (или уменьшить число отверстий) и уменьшить размеры готовых изделий, и придумали SMD компоненты.

Материнские платы компьютеров содержат как обычные элементы с проволочными выводами, так и SMD компонентов. Последних – больше.

Как выглядят SMD компоненты?

SMD (Surface Mounted Device) — это компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа.

SMD резисторы и конденсаторы выглядят как кирпичики.

Без проволочных выводов!

По краям и торцам кирпичика нанесен слой припоя.

Этими местами эти элементы припаивается к контактным площадкам.

Монтаж электронных плат ведется, естественно, автоматизированными системами.

SMD элементы сначала приклеивают, а затем припаивают.

Последние несколько лет используются, согласно директиве RoHS , бессвинцовые припои. Это вызвано заботой об окружающей среде.

Интересно отметить, что надежность пайки бессвинцового припоя ниже, чем припоев, содержащих свинец. Поэтому директива RoHS не распространяется, в частности, на военные изделия и активные имплантируемые медицинские устройства.

SMD диоды и стабилитроны выглядят как кирпичики с очень короткими выводами (0,5 мм и меньше), либо как цилиндрики с металлизированными торцами.

SMD транзисторы бывают в корпусах различных размеров и конфигураций.

Широко распространены, например, корпуса SOT23 и DPAK. Выводы могут располагаться с одной или двух сторон корпуса.

Микросхемы для поверхностного монтажа можно условно разделить на два больших класса.

У первого выводы располагаются по сторонам корпуса параллельно поверхности платы.

Такие корпуса называются планарными.

Выводы могут быть с двух длинных или со всех четырех сторон.

У микросхем другого класса выводы делаются в виде полушаров снизу корпуса.

Как правило, в таких корпусах делают большие микросхемы (чипсет) на материнских платах компьютеров или видеокартах.

Интересно отметить, что на традиционные элементы вначале наносилась цифровая маркировка.

На резисторах, например, наносили тип, номинальное значение сопротивления и отклонение. Затем стали использовать маркировку в виде цветных колец или точек. Это позволяло маркировать самые мелкие элементы.

В SMD элементах используются буквенно-цифровая (там, где позволяет типоразмер) и цветовая маркировка.

Что дает применение SMD компонентов?

При использовании SMD компонентов не нужно сверлить отверстия в платах, формировать и обрезать выводы перед монтажом. Сокращается число технологических операций, уменьшается стоимость изделий.

SMD компоненты меньше обычных, поэтому плата с такими элементами и устройство в целом будут более компактными.

Мобильный телефон без SMD элементов не был бы в полном смысле мобильным.

SMD компоненты можно монтировать с обеих сторон платы, что еще больше увеличивает плотность монтажа.

Устройство с SMD элементами будет иметь лучшие электрические характеристики за счет меньших паразитных емкостей и индуктивностей.

Есть, конечно, и минусы. Для монтажа SMD компонентов нужно специальное оборудование и технологии. С другой стороны, монтаж электронных плат давно осуществляется автоматизированными комплексами. Чего только не придумает человек!

При ремонтных работах во многих случаях можно монтировать и демонтировать SMD компоненты.

Однако и здесь не обойтись без вспомогательного оборудования. Припаять микросхему в BGA корпусе без паяльной станции невозможно! Да и планарную микросхему с сотней выводов утомительно паять вручную. Разве только из любви к процессу…

В заключение отметим, что предохранитель тоже могут иметь SMD исполнение.

Такие штуки используют на материнских платах для защиты USB или PS/2 портов.

Пользуясь случаем, напомним, что устройства с PS/2 разъемами (мыши и клавиатуры) нельзя переключать «на ходу» (в отличие от USB).

Но если случилась такая неприятность, что PS/2 устройство перестало работать после «горячей» коммутации, не спешите хвататься за голову.

Проверьте сначала SMD предохранитель вблизи соответствующего порта.

Можно еще почитать:

Что такое полевой транзистор и как его проверить.

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

Источник: https://vsbot.ru/lektronika/chto-takoe-smd-komponenty.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.