Компоненты для поверхностного монтажа

 

 

Содержание:

 

Введение.

 

Сначала восьмидесятых годов появилась тенденция к замене традиционной сквозной технологии монтажа радиокомпонентов на поверхностную (SMT). SMT - технология использует приборы (радиокомпоненты) для поверхностного монтажа. Внедрённая в принципе для автоматизированного производства по мере распространения она стала применяться даже врадиолюбительском сообществе. Эта тенденция будет продолжаться, т.к. многиеновые компоненты выпускаются только в SMD - исполнении.

Метод SMT открывает преимущества и новые применения через миниатюризацию компонентов и увеличение надёжности. К сожалению, промышленные стандарты позволяют большинству SMD - компонентов не иметь чёткой маркировки. Из - за малого размера компонентов они маркируются кодом. Поэтому уверенная идентификация компонентов невозможна без соответствующей технической документации. Более того, полярностьи распиновка различных компонентов невозможна без даташитов (спецификаций технических данных ТУ). Из - за всех этих факторов начинающим тяжело работать с SMD - компонентами.

Эта статья позволяет помочь новичкам и тем более должна помочь сервисным инженерам начать ремонт аппаратуры, произведённой с применением SMD - компонентов. В статье представлено большинство компонентов, доступных с конца 1998 года, с распиновкой и сравнительными таблицами раскодирования SMD/классика и классика/ SMD. SMD не представляет «новую технику в принципиальном плане», это просто миниатюризация компонентов. Ноэти компоненты требуют другой технологии производства. В случаях когда Вы затрудняетесь в определении компонента, Вам помогут разделы форума Monitor - Опознать элемент, DataSheet и другие.

Приборы с поверхностным монтажом (SMD) это активные и пассивные электронные компоненты без традиционных выводов.

При традиционной сквозной технологии (THT) радиодетали устанавливаются на «стороне компонентов» печатной платы (PCB), выводы вставляются в отверстия и припаиваются к медным площадкам на обратнойстороне, «стороне пайки».

SMD - компоненты располагаются на «стороне пайки» печатной платы, их металлические цоколи - контакты припаиваются к медным площадкам со стороны печати. Благодаря этому обе стороны печатной платы могут быть использованы, как активные области. Толщина печатных плат, используемых для монтажа SMD - компонентов, составляет от 0.8 до 1 мм. Исторически SMD ведут происхождение от гибридных схем на керамических подложках (середина семидесятых), но значительное промышленное применение началось в начале восьмидесятых годов.

Миниатюризация SMD не прекращается. Расстояния между соединительными выводами уменьшилось до 0.5 мм ( в прошлом 1.27 мм). Достигнутый стандарт для конденсаторов и резисторов 0402 (1.0 * 0.5мм). Стандарт 0402 требует в десять раз меньшую площадь, чем стандарт 1208 и в 5 раз меньшую, чем стандарт 0805.

 

 

Преимущества SMD - компонентов.

 

 

 

Ограничения, накладываемые на SMD - компоненты.

 

Целью применения SMD является достижение максимальной плотности расположения компонентов, что ведёт к уменьшению объёма модулей и аппаратов. Этого требует всеобщая миниатюризация.

 

SMD - термины.

 

 

SMD - размеры и габариты.

 

Кодированное описание любого формата SMD - корпусов включает четыре цифры, которые представляют длину и ширину в сотых дюйма (1/100 дюйма, 1 дюйм 25.4 мм)

Первые две цифры - длина, третья и четвертая - ширина чипа.

Размеры SMD чип компонентов

 

Например, формат 0805

Длина 25.4мм * 0.08 = 2.032мм

Ширина 25.4мм * 0.05 = 1.27мм

 

 

SMD - резисторы.

 

Таблица 5.1.1 Габариты тонкопленочных чип - резисторов.

ТипМощность (Watt)Длина (мм)Ширина (мм)
0402 0.063 1.0 0.5
0503 0.063 1.27 0.75
0505 1.27 1.25
0603 0.062 1.60 0.80
0705 1.91 1.27
0805 0.1 2.00 1.25
1005 0.125 2.55 1.25
1010 2.55 2.55
1206 0.25 3.2 1.6
1210 0.25 3.2 2.6
1505 3.8 1.25
2010 0.5 5.08 2.55
2208 5.72 1.90
2512 1.0 6.5 3.25
MELF 5.5 2.2
MINIMELF 3.6 1.4
MICROMELF 2.0 1.27

 

 

SMD - резисторы бывают прямоугольной формы, как чипы, или цилиндрической формы, MELF - исполнение. Вместо перемычек применяются резисторы с нулевым сопротивлением. Они выполнены в стандартных для всех SMD - резисторов размерах и маркируются обычно тремя нулями 000.

Наиболее популярный формат SMD - резисторов это 1206 (длина L 3.2мм, ширина W 1.6 мм, высота H 0.6 мм, максимальная мощность Pmax 0, 125 Вт, 70 градусов C) и 0805 ( длина L 2.0 мм, ширина W 1.25 мм, максимальная мощность Pmax 0, 125 Вт, 70 градусов C) . С прямоугольными чипами, равно как и с конденсаторами, работы по разводке печатной платы, монтажу и ремонту проводятся по тем же правилам.

Диапазон значений сопротивления лежит в пределах от 1 Ом до 10 Мом, плюс чип - перемычка с нулевым сопротивлением.

 

Конструкция SMD - резисторов.

 

Чип - резисторы созданы с использованием тонкоплёночной технологии на керамической подложке. Они имеют металлические области на узких сторонах, позволяющие возможность пайки. Резистивный слой покрыт защитной глазурью. При пайке чип - резисторов могут применяться все общепринятые технологии (оплавлением, волной или паяльником)

 

 

Маркировка SMD - резисторов.

 

Существуют SMD резисторы с допуском 2 и 5 процентов со значениями согласно ряда МЭК IEC E 24. Они помечены следующим кодом.

 

Значение Маркировка
0 Ω (bridge) 000
1.0 Ω to 9.1 Ω XRX (например 9R1)
10 Ω to 91 Ω XXR (например 91R)
100 Ω to 10 MΩ См. Табл. 6.3.2.

 

Табл. 5.1.2.1 Маркировка резисторов с двух - и пятипроцентным отклонением.

 

 

Пример маркировки SMD резисторов Пример маркировки резисторов с двух - и пятипроцентным отклонением

 

А - первая цифра, обозначающая сопротивление.

В - вторая цифра, обозначающая сопротивление.

С - число нулей.

Маркировка Значение
101 100 Ω
471 470 Ω
102 1 kΩ
122 1.2 kΩ
103 10 kΩ
123 12 kΩ
104 100 kΩ
124 120 kΩ
474 470 kΩ

 

 

SMD чип - резисторы с допуском 1 процент маркируются тремя или четырьмя цифрами.

Доступные номиналы из ряда E24, E96.

 

Маркировка Значение
100 Ω до 988 Ω XXXR
1 kΩ до 1 MΩ XXXX

 

Табл. 5.1.2.3 Маркировка резистора с допуском 1 процент.

 

Пример маркировки резисторов с допуском 1 процент Пример маркировки резисторов с допуском 1 процент

 

Маркировка Значение
100R 100 Ω
634R 634 Ω
909R 909 Ω
1001 1kΩ
4701 4.7 kΩ
1002 10 kΩ
1502 15 kΩ
5493 1549 kΩ
1004 1 MΩ

 

А - первая цифра, обозначающая сопротивление.

В - вторая цифра, обозначающая сопротивление.

С - третья цифра, обозначающая сопротивление.

D - число нулей.

 

 

Резисторы MELF выпускаются в трех вариантах исполнения.

MELF формат 0204 длина 5.9 мм, диаметр 2.2 мм

mini MELF формат 0204 длина 3.5 мм, диаметр 1.5мм

micro MELF формат 0207 длина 2.2 мм, диаметр 1.1мм

Значение сопротивления MELF - резисторов маркируется стандартным кодом из 4 или 5 колец, используемым традиционными резисторами. Имеются в наличии номиналы рядов E24, E96, E192, но не со всеми допусками точности.

Также существуют резисторы с нулевым сопротивлением. Максимальный ток нагрузки 2 А. Маркировка 000 или 0R0.

 

 

 

Табл. 5.1.2.5 Международный цветовой код маркировки резисторов.

4-ех цветный код
5-ти цветный код
1-ое кольцо
1-ое кольцо
2-ое кольцо
2 - 3-е кольцо
3-ое кольцо
4-ое кольцо
4-ое кольцо
5-ое кольцо
Допуск
Чёрный 0 0 - Фиолетовый 0.1%*100Ω-100kΩ
Коричневый 1 1 0 Синий 0.25%*47Ω-100kΩ
Красный 2 2 00 Зелёный 0.5%*10Ω-330kΩ
Оранжевый 3 3 000 Коричневый 1%*1Ω-5.1MΩ
Жёлтый 4 4 0000 Красный 2%*1Ω-10MΩ
Зелёный 5 5 00000 Золотой 5%*0.22-10MΩ
Синий 6 6 000000
Фиолетовый 7 7
Серый 8 8

 

 

Подстроечные SMD - резисторы

 

Подстроечные SMD - резисторы существуют в двух вариантах исполнения, с тремя и четырьмя выводами. Четвёртый вывод служит только для механической поддержки. Мощность рассеивания подстроечного резистора 0.2 Вт. Ползунок регулятора можно повернуть на 360 градусов, но активный угол - 270. Оставшиеся 90 градусов - мёртвая зона, где ползунок не контактирует с резистивным слоем. Значение сопротивления варьируется от 100 Ом до 1 Мом.

 

 

Керамические многослойные чип - конденсаторы.

 

Керамические многослойные SMD чип - конденсаторы доступны в широком диапазоне значений от 47пФ до 1.0 мкФ. В зависимости от значения применяются семь форматов корпуса. Наиболее популярные 7805 и 1206. К сожалению, эти компоненты не маркируются ни цифрами, ни цветовым кодом. Это не представляет проблемы для промышленности, где компоненты собираются из рулона, но очень опасно для сервисных специалистов.

Будьте очень аккуратны с немаркированными компонентами. Не смешивайте их!

 

 

Размеры корпусов керамических многослойных чип - конденсаторов Форматы корпуса керамических многослойных чип - конденсаторов.

 

Тип корпуса L (мм) B (мм) H (мм) A (мм)
0508 2.0 1.25 0.51 до 1.27 0.25 до 0.75
0603 1.6 0.8 0.80
1206 3.2 1.6 0.51 до 1.6 0.25 до 0.75
1210 3.2 2.5 0.51 до 1.9 0.3 до 1.0
1808 4.5 2.0 0.51 до 1.9 0.3 до 1.0
1812 4.5 3.5 0.51 до 1.9 0.3 до 1.0
2220 5.7 5.0 0.51 до 1.9 0.3 до 1.0

 

 

Танталовые конденсаторы SMD

 

Существуют различные форматы корпуса танталовых конденсаторов SMD, частично без какой либо маркировки. Положительная полярность маркируется белой линией или белой буквой М. Форматы корпуса зависят от ёмкости и номинального напряжения.

Стандартные размеры танталовых конденсаторов SMD

Значения кодируются цифрами или буквенно - числовыми символами.

 

Кодирование цифрами.

Первая позиция даёт первую цифру значения ёмкости.

Вторая позиция даёт вторую цифру значения ёмкости.

Третья позиция даёт число нулей для значения в пФ.

Например, надпись 224 означает 220 000 пФ = 220 нФ = 0.22мкФ.

 

 

Кодирование буквенно - числовыми символами.

 

Емкость (pF)11.5 2.2 3.3 4.7 6.8
Код маркировкиA E J N S W

Код ёмкости.

 

 

VOLT 4 6.3 10 16 20 25 35
CODEG J A C D E V

Код номинального напряжения.

Пример

1мкФ × 16 В СА*

0.22мкФ × 35В VJ*

2.2мкФ ×6.3 JJ*

Пример маркировки

 

С - номинальное напряжение, A, G - ёмкость.

 

 

SMD диоды и транзисторы

 

Почти все стандартные диоды и транзисторы существуют в SMD корпусах SOT-23, SOT-89, SOT-143. Как правило, электрические параметры диодов и транзисторов в SMD - исполнении такие же, как у сравниваемых стандартных диодов и транзисторов в традиционных корпусах. SOT-23 и SOT-143 используются для компонентов с рассеиванием мощности от 200 до 400 мВт, SOT - 89 - от 500мВт до 1 Вт. Имеются и светодиоды SMD в корпусе SOT-23. Все SMD - транзисторы маркируются кодами.

 

Пример маркировки SOT корпусов Рисунок 5.4.1 Корпуса SOT

 

 

Табл. 5.4.1 Примеры кодирования SMD - транзисторов.

 

МаркировкаМаркаКорпус
1J BC848A SOT-23
4G BC860C SOT-23
1F* MMBT5550 SOT-23
1F* BC847B SOT-23
AA* BCW60A SOT-23
AA* BCX51 SOT-89

 

*Совет. Одна и та же маркировка не означает, что это один и тот же компонент.

Если SMD - транзисторы с одинаковыми маркировками имеют различные форматы корпуса, их технические характеристики так же различны.

 

 

Интегральные схемы SMD

 

Первые интегральные схемы SMD были произведены в начале семидесятых годов по гибридной технологии. В наши дни (февраль 1999) есть много ИС, произведённых только в SMD - исполнении. ИС в SMD - корпусах полностью электрически совместимы с ИС в DIL - корпусах, поэтому и те и другие одинаково маркируются. Различие для SMD (SO - типов) состоит в последней букве маркировки, т.е. LM324N (DIL)= LM324D (SO)

SO - типы производятся с двумя различными форматами выводов.

1. Выводы загнуты за пределами корпуса.

2. Выводы загнуты под корпусом.

 

Размеры корпуса SO Форматы корпусов (SO)

Первый вывод отмечается белой линией на верху корпуса, точкой или вырезом на передней части корпуса.

 

Маркировка вывода 1 корпуса SO Маркировка вывода 1

 

 

Различные виды корпусов имеют разные форматы выводов и цоколёвку.

 

SO - малогабаритный - используется для микросхем, у которых от 8 до 28 выводов.

Шаг выводов 1.28мм. Ширина корпуса 4мм у микросхем с 8, 14 и 16 выводами или 7.6мм для схем, у которых 8, 16, 20, 24, 28 выводов.

 

VSO - сверхмалогабаритный, используется для микросхем, у которых больше 28 выводов. Шаг составляет 0, 76мм или 0, 75 мм (проверяется поспецификации для каждой отдельной микросхемы)

 

PLCC - корпуса используются для микросхем, у которых больше 28 выводов. (то есть 44 вывода). Выводы расположены по всем четырём сторонам корпуса и загнуты под него.

Формат выводов даёт относительно высокое сопротивление PLCC - корпуса к механическому воздействию. Недостатком является высота 4, 57 мм и расположение контактных площадок с шагом выводов 1, 27 мм под корпусом. Это затрудняет пайку и последующий визуальный качественный контроль соединений.

Число выводов даётся в описании корпуса, т.е. PLCC - 20 означает, что ИС имеет 20 выводов.

 

Корпус PLCC Рисунок 5.5.3 Корпус PLCC - 44

 

 

QFP - плоский квадратный корпус. В противоположность PLCC выводы загнуты вовне корпуса. Т.к. у них может быть очень мелкий шаг (1мм, 0.85мм, 0, 75мм, 0.65мм), это очень компактный корпус с большим числом выводов (более 100).

 

QFP-48 корпус Рисунок 5.5.4 QFP - 48 корпус.

 

Габариты SO - , VSO - , PLCC - , QFB - типов

 

 

Таблица 5.5.1.1

КорпусЧисло выводовШирина (мм)Длина (мм)Шаг (мм)
SO - 8 8 4.0 5.0 1.27
SO - 8L 8 7.6 7.6 1.27
SO - 14 14 4.0 8.75 1.27
SO - 16 16 4.0 10.0 1.27
SO - 16L 16 7.6 10.5 1.27
SO - 20L 20 7.6 13.0 1.27
SO - 24L 24 7.6 15.6 1.27
SO - 28L 28 7.6 18.1 1.27
VSO - 40 40 7.6 15.5 0.76
VSO - 56 56 11.1 21.6 0.75
PLCC - 20 20 9.04 9.04 1.27
PLCC - 28 28 11.58 11.58 1.27
PLCC - 44 44 16.66 16.66 1.27
PLCC - 52 52 19.2 19.2 1.27
PLCC - 66 66 24.33 24.33 1.27
PLCC - 84 84 29.41 29.41 1.27

 

Корпуса, помеченные буквой L, примерно на 4 мм шире обычных SO. Габариты пластиковых корпусов могут меняться, но шаг и ширина соединительных выводов неизменны.

 

 

Перевод с английского fish2
Здесь Вы можете заказать перевод любого технического текста