SMD компоненти

SMD компоненти (Surface Mounted Device) або чіп компоненти призначені для SMT-мотажу (Surface Mounted Technology)

SMT технологія поверхневого монтажу була розроблена в 1960-х роках і почала широко використовуватися в кінці 1980 року. Компоненти, призначені для SMT-технологій, позначаються абревіатурою SMD. Стосовно поверхневого монтажу існують майже всі типи компонентів: конденсатори, резистори, транзистори, діоди, котушки індуктивності, інтегральні схеми і роз’єми. Зараз дана технологія є лідером у виробництві електроніки.

SMD резистори

Чіп-резистор – найбільш простий SMD-компонент. Він складається з прямокутної керамічної підкладки з торцями, металізованим зазвичай покриттям срібло-паладій.

Потужність SMD резисторів

Однією з основних характеристик SMD-резисторів є і типорозмір. Це величина довжини та ширини корпусу. Зі збільшенням розмірів чіп-резистора збільшується і номінальна потужність розсіювання.

Це відноситься до стандартних SMD-резисторів, тобто таким, які широко і у великій кількості використовуються при виробництві електроніки. Існує величезна кількість вузькоспеціалізованих SMD-резисторів, які мають свої особливості.

Маркування SMD резисторів

Маркування трьома та чотирма цифрами

Перші дві або три цифри означають цифрове значення опору резистора, а остання множник. Остання цифра вказує в яку степінь взвести 10 або просто кількість нулів.

Наприклад:

450 = 45 х 10⁰ дорівнює 45 Ом

7992 = 799 х 10² дорівнює 79900 Ом (79,9 кОм).

Буква R в маркуванні означає положення десяткової крапки для резисторів опір якого нижче 10 Ом.

Наприклад:

R382 = 0.382 Ом

2R3 = 2.3 Ом

Маркування EIA-96

Прецизійні резистори або резистори високої точності мають дуже малі розміри тому вони потребують спеціального маркування. Даний стандарт призначений для резисторів з допуском за опором в 1%.

Перші дві цифри вказують код номіналу резистора, а наступна цифра вказує на множник.

Наприклад:

38С – 243 х 100 = 24.300 Ом

68Х – 499 х 0.01= 49.9 Ом

Код номіналу резистора

Таблиця множників

SMD-конденсатори

Необхідна ємність конденсатора забезпечується відповідною кількістю шарів. Конденсатори випускаються в різних корпусах: керамічних, пластикових і металевих.

Конденсатори неполярні, випускаються без маркування. Ємність варіюється від 1пФ до 10мкФ.

Електролітичні конденсатори

Електролітичні конденсатори випускаються у вигляді діжок в алюмінієвому корпусі з маркуванням, подібні вивідним, але для поверхового монтажу. На таких SMD-компонентах зазвичай промаркована ємність і робоча напруга. Наприклад, це може бути 156V, що буде означати, що його характеристики – 15 мікрофарад і напруга в 6 В.

Іноді вказується код що використовується замість звичайного маркування, який складається з символу і 3 цифр. Символ вказує робочу напругу, а 3 цифри (2 цифри і множник) дають ємність в pF.

Символ значення напруги

Наприклад, конденсатор маркований A475. 

475 = 47 x 10⁵pF = 4700000pF = 4. 7mF

Отже: 4.7mF 10V

Керамічні конденсатори

Керамічні конденсатори SMD зважаючи на їх мінімальні розміри іноді маркуються кодом, що складається з одного або двох символів і цифри. Перший символ, якщо він є – код виробника (напр. K для Kemet, і т.д.), другий символ – мантиса і цифра показник ступеня (множник) ємності в pF. Наприклад, Т4 означатиме, що ємність даного керамічного конденсатора дорівнює 5.1 × 10⁴ пкФ

Танталові конденсатори

Танталові в прямокутних корпусах різного розміру і кольору (чорного, жовтого, оранжевого), з кодовим маркуванням. 

На корпусах типів B, C, D, E, V відображають всі параметри, а на корпусі типу A замість номіналу напруги вказують його буквений код.  У маркуванні може вказуватися додаткова інформація – логотип виробника, код дати виробництва та інша.

Таблиця буквених кодів напруги для корпусів типу A

Приклад маркування E105 позначає конденсатор ємністю 1 000 000pF = 1.0uF з робочою напругою 25V.

Основна складність в маркуванні подібних конденсаторів в тому, що на даний момент, хоча і є загальноприйняті правила позначень, деякі великі і відомі компанії вводять свою систему позначень і кодів, яка кардинально відрізняється від загально прийнятої.

SMD-індуктори

 У чіп-індуктивностях використовується керамічний або феритовий стрижень з вертикальною або горизонтальною обмоткою з тонкого мідного дроту в емалевої ізоляції.  Чіп-індуктивність зазвичай герметизується епоксидною смолою.

Підбирати потрібний дросель найпростіше по каталогах і типорозміру. Типорозміри, як і в разі маркування smd резисторів позначаються за допомогою коду з чотирьох цифр (наприклад 0805). При цьому “08” позначає довжину, а “05” ширину в дюймах. Реальний розмір такої SMD-індуктивності дорівнює 0.08х0.05 дюйма.

Напівпровідникові компоненти

Поверхнево-монтовані дискретні напівпровідникові компоненти, такі, як діоди, світлодіоди (використовуються в LED світильниках, прожекторах) або транзистори, монтуються в корпусах типу SOT-23 і SOT-143 (для малопотужних діодів і складок з двох діодів) або в корпусах SOT-89 (для точних пристроїв). У корпусі такого типу центральний вивід проходить під кристалом для поліпшення розсіювання тепла.

D0-214

SOT

SOD

Інтегральні схеми

 Корпуси інтегральних мікросхем мають найбільше розмаїття. Найчастіше використовують типи корпусів: SOIC, TSOP, PLCC, LCCC, QFP, BGA.

Приклади корпусів:

– малогабаритний корпус (SOIC)

– тонкий корпус із зменшеним відстанню між виводами  (TSOP)

 – пластиковий вивідний кристалотримач (PLCC)

 – безвиводний керамічний кристалотримач (LCCC)

 – квадратний плоский корпус з виводами з чотирьох сторін (QFP)

 – корпус з матричним розташуванням кулькових виводів  (BGA)

Переваги та недоліки SMD компонентів 

Переваги

Поверхневий монтаж дозволяє досягти більшого ступеня автоматизації, при використанні SMD компонентів не потрібно свердлити отвори в платах, формувати й обрізати виводи перед монтажем.

SMD компоненти можна монтувати по обидва боки плати, що ще більше збільшує щільність монтажу, зменшує обсяг, знижує вартість робіт, скорочується число технологічних операцій, зменшується вартість виробів.

Пристрій з SMD елементами матиме кращі електричні характеристики за рахунок менших паразитних ємностей і індуктивностей.

Недоліки

Для монтажу і демонтажу SMD компонентів потрібне спеціальне обладнання і технології. Вони мають малі розміри тому їх пайка чи демонтаж ускладнюється.

SMD-елементи мають невеликі розміри і встановлені на поверхні друкованої плати, то будь-яка її деформація або вигин може пошкодити елемент або порушити контакт.