Marcatura di componenti a montaggio superficiale. componenti SMD

SMD ( S viso M contato D evice), che in inglese significa "dispositivo a montaggio superficiale". Nel nostro caso, la superficie è il circuito stampato.

Qui su tali circuiti stampati sono installati componenti SMD. I componenti SMD non vengono inseriti nei fori delle schede, vengono saldati sulle piste di contatto (io le chiamo patch), che si trovano direttamente sulla superficie scheda a circuito stampato. Nella foto sotto, i contatti color latta sulla scheda del cellulare, dopo che tutti i componenti SMD sono stati rimossi.

Nella nostra turbolenta era dell'elettronica, i principali vantaggi di un prodotto elettronico sono le dimensioni ridotte, l'affidabilità, la facilità di installazione e smontaggio (smontaggio delle apparecchiature), il basso consumo energetico e la comoda usabilità ( dall'inglese- Facilità d'uso). Tutti questi vantaggi non sono assolutamente possibili senza la tecnologia a montaggio superficiale - tecnologia SMT ( S viso M zia T ecnologia), e ovviamente senza componenti SMD. Ma perché? Diamo un'occhiata più da vicino a questo problema.

I vantaggi più importanti dei componenti SMD sono, ovviamente, le loro piccole dimensioni. La foto sotto mostra resistori semplici e resistori SMD.

A causa delle ridotte dimensioni, è possibile posizionare più componenti SMD per unità di superficie rispetto a quelli semplici. Di conseguenza, la densità di montaggio aumenta e, di conseguenza, le dimensioni del dispositivo elettronico vengono ridotte. E poiché il peso di un componente SMD è molte volte più leggero del peso dello stesso componente semplice, anche la massa dell'apparecchiatura radio sarà molte volte più leggera.

I componenti SMD sono molto più facili da dissaldare, per questo abbiamo bisogno di una stazione di saldatura con asciugacapelli. Come saldare e saldare componenti SMD, puoi leggere nell'articolo Come saldare correttamente SMD. È molto più difficile saldarli, in produzione vengono posizionati su un circuito stampato da speciali robot. Nessuno li salda manualmente in produzione, ad eccezione dei radioamatori e dei riparatori di apparecchiature radio.

Poiché nelle apparecchiature con componenti SMD c'è un'installazione molto densa, dovrebbero esserci più tracce nella scheda. Ma le tracce non si adattano a una superficie, quindi fanno i circuiti stampati multistrato. Se l'attrezzatura è complessa e la densità dei componenti è molto alta, ci saranno più strati nella scheda. È come una torta a strati. Ciò significa che le tracce stampate che collegano i componenti SMD si trovano direttamente all'interno della scheda e non sono visibili in alcun modo. Esempio di pannelli multistrato - pannelli cellulari e schede di un computer o laptop (scheda madre, scheda video, RAM). Nella foto sotto, la scheda blu è Iphone 3g, la scheda verde è la scheda madre del computer.

Tutti i riparatori radio sanno che se la scheda è surriscaldata, si gonfierà con una bolla. Allo stesso tempo, le connessioni tra gli strati vengono strappate e la scheda arriva a uno stronzo completo senza alcun recupero. Pertanto, la principale carta vincente quando si sostituiscono i componenti SMD è la giusta temperatura.

Su alcune schede vengono utilizzati entrambi i lati del circuito stampato, mentre la densità di montaggio, come capisci, è raddoppiata. Questo è un altro vantaggio della tecnologia SMT. Eh sì, vale anche la pena considerare il fattore che il materiale per la produzione di componenti SMD richiede molte volte meno, e il loro costo nella produzione di massa in milioni di pezzi costa, letteralmente, un centesimo. Insomma, alcuni vantaggi :-). Ma, poiché ci sono dei vantaggi, devono esserci degli svantaggi ... Ma sono molto insignificanti e non ci riguardano davvero. Si tratta di apparecchiature e tecnologie costose per la produzione e lo sviluppo di componenti SMD, nonché l'accuratezza della temperatura di saldatura.

Cosa usi nei tuoi progetti? Se le tue mani non tremano e vuoi creare, ad esempio, un piccolo bug radio, la scelta è ovvia. Tuttavia, nei progetti di radioamatori, le dimensioni non giocano un ruolo particolarmente importante e la saldatura di elementi radio di grandi dimensioni è più facile e conveniente. Alcuni prosciutti usano entrambi misti ;-).

Diamo un'occhiata ai principali elementi SMD utilizzati nel ns moderne tecnologie. Resistori, condensatori, induttori di basso valore, fusibili, diodi e altri componenti sembrano normali rettangoli.

Su schede prive di circuito, è impossibile indovinare se si tratti di un resistore, o di un conder, o che diavolo. Su elementi SMD di grandi dimensioni, mettono ancora un codice o numeri per determinarne le caratteristiche e i parametri. Nella foto sotto, questi elementi sono contrassegnati in un rettangolo rosso. Senza un diagramma per un dispositivo, è impossibile dire quali siano questi elementi.

Le dimensioni dei componenti SMD possono essere diverse. Dipende dalle specifiche di quei componenti. Fondamentalmente, maggiore è il valore di un componente, maggiore è. Ecco una descrizione delle dimensioni di resistori e condensatori. Ecco, ad esempio, un condensatore SMD giallo rettangolare. Sono anche chiamati tantalio o semplicemente tantalio:

Ed ecco come appaiono i transistor SMD:

Esistono anche questi tipi di transistor SMD:

Gli induttori, che hanno un taglio grande, nella versione SMD si presentano così:

E, naturalmente, come senza i microcircuiti nella nostra era della microelettronica! Esistono molti tipi di pacchetti di chip SMD, ma li divido principalmente in due gruppi:

1) Mikruhi, in cui i conduttori sono paralleli al circuito stampato e si trovano su entrambi i lati o lungo il perimetro.

2) Mikruhi, le cui conclusioni sono sotto lo stesso mikrukha. Questa è una classe speciale di microcircuiti chiamata BGA (dall'inglese matrice della griglia della palla- una serie di palline). Le conclusioni di tali microcircuiti sono semplici sfere di saldatura della stessa dimensione. Nella foto sotto, il micro stesso e il suo retro, costituito da piombi a sfera. I microcircuiti BGA sono convenienti per i produttori in quanto consentono di risparmiare molto spazio sul circuito stampato, perché possono esserci migliaia di tali sfere sotto una sorta di microcircuito BGA, il che semplifica notevolmente la vita dei produttori, ma non semplifica la vita ai riparatori a tutto :-).

Puoi parlare molto di più della tecnologia e dei componenti SMD. In questo articolo ho fornito una panoramica per lo più superficiale del mondo dei componenti SMD. Ogni giorno vengono sviluppati nuovi mikruhi e componenti. Più piccolo, più sottile, più affidabile. Alcuni ingegneri elettronici alle prime armi sono indignati dicendo: "Di che diavolo stiamo parlando a scuola, all'università o da qualche altra parte di una specie di transistor sovietici o di vecchi diodi sovietici, perché ne abbiamo bisogno, perché ora è l'era della microelettronica? ". Qui si sbagliano... Un diodo, è anche un diodo in Africa, almeno SMD, almeno sovietico, la differenza è nelle dimensioni. Ma funzionerà esattamente come quello sovietico. Sappi solo che la microelettronica deriva dalla parola "micros", che significa "piccolo" in latino, ma le leggi dell'elettronica sono le stesse ovunque, in un grande elemento radio, in un minuscolo SMD.

Riferimenti SMD

SMD - Abbreviazione di di lingua inglese, da Dispositivo a montaggio superficiale- Un dispositivo montato su una superficie, cioè su un circuito stampato, ovvero su speciali piazzole di contatto poste sulla sua superficie. L'uso di componenti SMD può ridurre significativamente le dimensioni e il peso di qualsiasi progetto di radioamatore.

Il libro di riferimento contiene informazioni sui codici di decodifica per oltre 34 mila microcircuiti, diodi e transistor, vengono forniti schemi di commutazione e viene implementato un comodo sistema di recupero delle informazioni

Una guida estremamente utile nella libreria dei radioamatori, con una ricerca molto chiara, contiene informazioni su quasi tutti i componenti radio attivi: microcircuiti, transistor, diodi e altri, incluso SMD.

A causa delle loro dimensioni molto ridotte, molti radioamatori principianti hanno la domanda "Come saldare SMD?". In questo breve articolo, abbiamo cercato di rispondere a questa domanda con un esempio pratico.

A proposito di SMD

Ma ci sono anche degli svantaggi, in primo luogo, la saldatura dei componenti SMD, il processo è interessante e richiede competenze ed esperienza di base. In secondo luogo, se l'SMD utilizzato nei circuiti stampati multistrato, e situato all'interno di questi ultimi, si guasta, semplicemente non è possibile cambiarlo. E durante lo smantellamento e la sostituzione dei componenti radio di superficie, è necessario osservare rigorosamente regime di temperatura in caso contrario non si possono evitare danni alla struttura interna.

Esternamente, gli elementi radio SMD sembrano piccoli rettangoli con un codice o una designazione digitale. E solo da loro puoi capire di cosa si tratta: un resistore, un condensatore, un transistor o un microcircuito. Il componente SMD nell'elettronica moderna può essere qualsiasi elemento radio. Su SMD molto piccoli, potrebbe non esserci alcuna designazione del codice, nel qual caso solo un diagramma o un manuale di servizio aiuterà a identificare l'elemento. L'aspetto del circuito stampato con vari componenti radio SMD è mostrato nella figura seguente:

Abbiamo già conosciuto i principali componenti radio: resistori, condensatori, diodi, transistor, microcircuiti, ecc. E abbiamo anche studiato come sono montati su un circuito stampato. Ricordiamo ancora una volta le fasi principali di questo processo: i conduttori di tutti i componenti vengono fatti passare nei fori disponibili nel circuito stampato. Successivamente, le conclusioni vengono tagliate e quindi viene eseguita la saldatura sul retro della scheda (vedi Fig. 1).
Questo processo già noto a noi è chiamato DIP editing. Questa installazione è molto comoda per i radioamatori principianti: i componenti sono grandi, puoi saldarli anche con un grande saldatore "sovietico" senza l'aiuto di una lente d'ingrandimento o di un microscopio. Ecco perché tutti i Master Kit per l'autosaldatura prevedono il montaggio DIP.

Riso. 1. Montaggio DIP

Ma la modifica DIP ha svantaggi molto significativi:

I componenti radio di grandi dimensioni non sono adatti per la creazione di moderni dispositivi elettronici in miniatura;
- i componenti radio in uscita sono più costosi da produrre;
- Il PCB per il montaggio DIP è anche più costoso a causa della necessità di praticare molti fori;
- Il montaggio DIP è difficile da automatizzare: nella maggior parte dei casi, anche nelle grandi fabbriche di elettronica, l'installazione e la saldatura delle parti DIP devono essere eseguite manualmente. È molto costoso e richiede tempo.

Pertanto, il montaggio DIP non è praticamente utilizzato nella produzione dell'elettronica moderna ed è stato sostituito dal cosiddetto processo SMD, che è lo standard odierno. Pertanto, qualsiasi radioamatore dovrebbe avere almeno un'idea generale al riguardo.

Montaggio SMD

SMD (Surface Mounted Device) è tradotto dall'inglese come "componente montato in superficie". I componenti SMD sono talvolta indicati anche come componenti CHIP.
Il processo di montaggio e saldatura dei componenti del chip è propriamente chiamato processo SMT (dall'inglese "tecnologia di montaggio superficiale" - tecnologia di montaggio superficiale). Non è del tutto corretto dire "assemblaggio SMD", ma in Russia questa versione del nome del processo tecnico ha messo radici, quindi diremo lo stesso.
Sulla fig. 2. mostra una sezione della scheda di montaggio SMD. La stessa scheda, realizzata su elementi DIP, avrà dimensioni diverse volte maggiori.

Fig.2. Montaggio SMD

Il montaggio SMD ha innegabili vantaggi:

I componenti radio sono economici da produrre e possono essere arbitrariamente in miniatura;
- i circuiti stampati sono anche più economici per la mancanza di perforazioni multiple;
- l'installazione è facilmente automatizzabile: l'installazione e la saldatura dei componenti viene eseguita da appositi robot. Inoltre, non esiste un'operazione tecnologica come il taglio dei cavi.

Resistenze SMD

La conoscenza dei componenti del chip è più logica per iniziare con i resistori, come con i componenti radio più semplici e massicci.
Resistore SMD personalizzato Proprietà fisiche simile alla “normale” opzione di output che abbiamo già studiato. Tutti i suoi parametri fisici (resistenza, precisione, potenza) sono esattamente gli stessi, solo il caso è diverso. La stessa regola si applica a tutti gli altri componenti SMD.

Riso. 3. Resistenze CHIP

Dimensioni dei resistori SMD

Sappiamo già che i resistori di uscita hanno una certa griglia di dimensioni standard, a seconda della loro potenza: 0,125 W, 0,25 W, 0,5 W, 1 W, ecc.
Anche i resistori in chip hanno una griglia di dimensioni standard, solo in questo caso la dimensione è indicata da un codice a quattro cifre: 0402, 0603, 0805, 1206, ecc.
Le principali dimensioni dei resistori e loro specifiche mostrato in Fig.4.

Riso. 4 Dimensioni e parametri principali dei resistori in chip

Marcatura dei resistori SMD

Le resistenze sono contrassegnate da un codice sulla custodia.
Se nel codice sono presenti tre o quattro cifre, l'ultima cifra indica il numero di zeri, in fig. 5. La resistenza con il codice "223" ha la seguente resistenza: 22 (e tre zeri a destra) Ohm = 22000 Ohm = 22 kOhm. La resistenza con il codice "8202" ha una resistenza: 820 (e due zeri a destra) Ohm = 82000 Ohm = 82 kOhm.
In alcuni casi, la marcatura è alfanumerica. Ad esempio, un resistore codificato 4R7 ha una resistenza di 4,7 ohm e un resistore codificato 0R22 ha una resistenza di 0,22 ohm (qui, la lettera R è il carattere separatore).
Ci sono anche resistori di resistenza zero o resistori jumper. Spesso sono usati come micce.
Naturalmente, non puoi ricordare il sistema di designazione del codice, ma semplicemente misurare la resistenza del resistore con un multimetro.

Riso. 5 Marcatura dei resistori del chip

Condensatori ceramici SMD

Esternamente, i condensatori SMD sono molto simili ai resistori (vedi Fig. 6.). C'è solo un problema: non hanno un codice di capacità, quindi l'unico modo per determinarlo è misurarlo con un multimetro che ha una modalità di misurazione della capacità.
I condensatori SMD sono disponibili anche in dimensioni standard, generalmente simili alle dimensioni dei resistori (vedi sopra).

Riso. 6. Condensatori ceramici SMD

Condensatori SMS elettrolitici

Fig.7. Condensatori SMS elettrolitici

Questi condensatori sono simili alle loro controparti di uscita e i segni su di essi sono generalmente espliciti: capacità e tensione di esercizio. Una striscia sul "cappello" del condensatore segna il suo terminale negativo.

Transistor SMD

Fig.8. Transistor SMD

I transistor sono piccoli, quindi è impossibile scriverci sopra il loro nome completo. limitato marcatura del codice e non esiste uno standard internazionale per le designazioni. Ad esempio, il codice 1E può indicare il tipo di transistor BC847A, o forse un altro. Ma questa circostanza non infastidisce assolutamente né i produttori né i normali consumatori di elettronica. Le difficoltà possono sorgere solo durante le riparazioni. Determinare il tipo di transistor installato su una scheda a circuito stampato senza la documentazione del produttore per questa scheda a volte può essere molto difficile.

Diodi SMD e LED SMD

Le foto di alcuni diodi sono mostrate nella figura seguente:

Fig.9. Diodi SMD e LED SMD

Sul corpo del diodo, la polarità deve essere indicata sotto forma di una striscia più vicina a uno dei bordi. Di solito l'uscita del catodo è contrassegnata da una striscia.

Il LED SMD ha anche una polarità, che è indicata da un punto vicino a uno dei pin o in qualche altro modo (per i dettagli, vedere la documentazione del produttore del componente).

È difficile determinare il tipo di diodo SMD o LED, come nel caso di un transistor: un codice non informativo è stampigliato sulla custodia del diodo e molto spesso non ci sono segni sulla custodia del LED, ad eccezione del segno di polarità . Gli sviluppatori e i produttori di elettronica moderna si preoccupano poco della sua manutenibilità. Resta inteso che la riparazione del circuito stampato sarà affidata a un tecnico dell'assistenza che dispone della documentazione completa per un particolare prodotto. Tale documentazione descrive chiaramente dove è installato un particolare componente sul circuito stampato.

Installazione e saldatura di componenti SMD

L'assemblaggio SMD è ottimizzato principalmente per l'assemblaggio automatico da parte di speciali robot industriali. Ma i progetti di radioamatori amatoriali possono anche essere realizzati su componenti di chip: con sufficiente precisione e cura, puoi saldare parti delle dimensioni di un chicco di riso con il più comune saldatore, devi solo conoscere alcune sottigliezze.

Ma questo è un argomento per una grande lezione separata, quindi maggiori dettagli sulla modifica SMD automatica e manuale verranno discussi separatamente.