Marcarea componentelor de montare la suprafață. Componente SMD

SMD ( S față Mîmpodobit D aparat), care în engleză înseamnă „dispozitiv montat pe suprafață”. În cazul nostru, suprafața este placa de circuit imprimat.

Aici pe astfel de plăci de circuite imprimate sunt instalate Componente SMD. Componentele SMD nu sunt introduse în găurile plăcilor, ele sunt lipite pe pistele de contact (eu le numesc patch-uri), care sunt situate direct pe suprafață placă de circuit imprimat. În fotografia de mai jos, plăcuțele de contact de culoarea cositoriei de pe placa telefonului mobil, după ce toate componentele SMD sunt îndepărtate.

În epoca noastră turbulentă a electronicii, principalele avantaje ale unui produs electronic sunt dimensiunile mici, fiabilitatea, ușurința de instalare și demontare (dezasamblarea echipamentelor), consumul redus de energie și utilizarea convenabilă ( din engleza- Ușurință în utilizare). Toate aceste avantaje nu sunt în niciun caz posibile fără tehnologia de montare la suprafață - tehnologia SMT ( S față M ont T ecnologie), și bineînțeles fără componente SMD. Dar de ce? Să aruncăm o privire mai atentă la această problemă.

Cele mai importante avantaje ale componentelor SMD sunt, desigur, dimensiunile lor mici. Fotografia de mai jos prezintă rezistențe simple și rezistențe SMD.

Datorită dimensiunilor reduse, este posibil să plasați mai multe componente SMD pe unitate de suprafață decât cele simple. În consecință, densitatea de montare crește și, ca urmare, dimensiunile dispozitivului electronic sunt reduse. Și deoarece greutatea unei componente SMD este de câteva ori mai ușoară decât greutatea aceleiași componente simple, masa echipamentului radio va fi, de asemenea, de multe ori mai ușoară.

Componentele SMD sunt mult mai ușor de deslipit, pentru asta avem nevoie de o stație de lipit cu uscător de păr. Cum să lipiți și să lipiți componentele SMD, puteți citi în articolul Cum să lipiți corect SMD-ul. Este mult mai dificil să le lipiți; în producție, ele sunt plasate pe o placă de circuit imprimat de către roboți speciali. Nimeni nu le sudează manual în producție, cu excepția radioamatorilor și a reparatorilor de echipamente radio.

Deoarece în echipamentele cu componente SMD există o instalare foarte densă, ar trebui să existe mai multe piese în placă. Dar pistele nu se potrivesc pe o suprafață, așa că plăcile de circuite imprimate fac multistrat. Dacă echipamentul este complex și densitatea componentelor este foarte mare, atunci vor fi mai multe straturi în placă. Este ca un tort stratificat. Aceasta înseamnă că pistele imprimate care conectează componentele SMD sunt situate direct în interiorul plăcii și nu pot fi văzute în niciun fel. Exemplu de plăci multistrat - plăci telefoane mobileși plăcile unui computer sau laptop (placă de bază, placă video, RAM). În fotografia de mai jos, placa albastră este Iphone 3g, placa verde este placa de bază a computerului.

Toți reparatorii de radio știu că dacă placa este supraîncălzită, se va umfla cu o bule. În același timp, conexiunile interstraturilor sunt rupte și placa ajunge la un nemernic complet fără nicio recuperare. Prin urmare, principalul atu atunci când înlocuiți componentele SMD este temperatura potrivită.

Pe unele plăci, sunt utilizate ambele părți ale plăcii de circuit imprimat, în timp ce densitatea de montare, după cum înțelegeți, este dublată. Acesta este un alt plus al tehnologiei SMT. Da, merită să luați în considerare și factorul că materialul pentru producția de componente SMD necesită de multe ori mai puțin, iar costul lor în producția de masă în milioane de bucăți costă, literalmente, un ban. Pe scurt, niste plusuri :-). Dar, deoarece există plusuri, trebuie să existe minusuri ... Dar sunt foarte nesemnificative și nu ne interesează cu adevărat. Acestea sunt echipamente și tehnologii scumpe în producția și dezvoltarea componentelor SMD, precum și precizia temperaturii de lipire.

Ce folosești în design-ul tău? Dacă mâinile nu vă tremură și doriți să faceți, să zicem, un mic bug radio, atunci alegerea este evidentă. Dar totuși, în modelele de radio amatori, dimensiunile nu joacă un rol deosebit de important, iar lipirea elementelor radio masive este mai ușoară și mai convenabilă. Unele sunca folosesc ambele mixte ;-).

Să ne uităm la principalele elemente SMD utilizate în nostru tehnologii moderne. Rezistoarele, condensatoarele, inductoarele de valoare mică, siguranțele, diodele și alte componente arată ca dreptunghiuri normale.

Pe plăcile fără circuit, este imposibil de ghicit dacă este un rezistor, sau un conder, sau ce naiba. Pe elementele SMD mari, acestea pun în continuare un cod sau numere pentru a le determina caracteristicile și parametrii. În fotografia de mai jos, aceste elemente sunt marcate într-un dreptunghi roșu. Fără o diagramă pentru un dispozitiv, este imposibil să spunem care sunt aceste elemente.

Dimensiunile componentelor SMD pot fi diferite. Depinde de specificațiile acelor componente. Practic, cu cât valoarea unei componente este mai mare, cu atât aceasta este mai mare. Iată o descriere a dimensiunilor pentru rezistențe și condensatoare. Iată, de exemplu, un condensator SMD galben dreptunghiular. Se mai numesc și tantal sau pur și simplu tantal:

Și așa arată tranzistoarele SMD:

Există și aceste tipuri de tranzistoare SMD:

Inductoarele, care au o denumire mare, în versiunea SMD arată astfel:

Și, desigur, cât de fără microcircuite în epoca noastră a microelectronicii! Există o mulțime de tipuri de pachete de cip SMD, dar le împart în principal în două grupuri:

1) Mikruhi, în care cablurile sunt paralele cu placa de circuit imprimat și sunt situate pe ambele părți sau în jurul perimetrului.

2) Mikruhi, ale cărui concluzii sunt chiar sub mikrukha. Aceasta este o clasă specială de microcircuite numită BGA (din engleză matrice grilă bile- o serie de bile). Concluziile unor astfel de microcircuite sunt simple bile de lipit de aceeași dimensiune. În fotografia de mai jos, micro-ul însuși și reversul său, constând din fire de bile. Microcircuitele BGA sunt convenabile pentru producători, deoarece economisesc mult spațiu pe placa de circuit imprimat, deoarece pot exista mii de astfel de bile sub un fel de microcircuit BGA, ceea ce simplifică foarte mult viața producătorilor, dar nu ușurează viața reparatorilor la toate :-).

Puteți vorbi mult mai mult despre tehnologia și componentele SMD. În acest articol, am oferit o imagine de ansamblu superficială a lumii componentelor SMD. În fiecare zi, noi mikruhi și componente sunt dezvoltate. Mai mic, mai subțire, mai fiabil. Unii ingineri electronici începători sunt revoltați spunând: „Despre ce naiba vorbim la școală, la universitate sau altundeva despre un fel de tranzistoare sovietice sau diode sovietice vechi, de ce avem nevoie de asta, pentru că acum este epoca microelectronicii? ". Aici se înșală... O diodă, este și o diodă în Africa, cel puțin SMD, cel puțin sovietică, diferența este de dimensiuni. Dar va funcționa exact la fel ca cel sovietic. Doar să știți că microelectronica provine de la cuvântul „micros”, care înseamnă „mic” în latină, dar legile electronicii sunt aceleași peste tot, într-un element radio mare, într-un SMD minuscul.

Referințe SMD

SMD - Abrevierea lui de limba engleză, din Dispozitiv montat la suprafață- Un dispozitiv montat pe o suprafață, adică pe o placă de circuit imprimat, și anume pe plăcuțe de contact speciale situate pe suprafața sa. Utilizarea componentelor SMD poate reduce semnificativ dimensiunea și greutatea oricărui design de radio amator.

Cartea de referință conține informații despre codurile de decodificare pentru mai mult de 34 de mii de microcircuite, diode și tranzistori, sunt date scheme de comutare și este implementat un sistem convenabil de recuperare a informațiilor.

O carte de referință extrem de utilă în biblioteca radioamatoarelor, cu o căutare foarte clară, conține informații despre aproape toate componentele radio active - microcircuite, tranzistori, diode și altele, inclusiv SMD.

Datorită dimensiunilor lor foarte mici, mulți radioamatori începători se pun întrebarea „Cum să lipiți SMD?”. În acest scurt articol, am încercat să răspundem la această întrebare cu un exemplu practic.

Despre SMD

Dar există și dezavantaje, în primul rând, lipirea componentelor SMD, procesul este interesant și necesită abilități și experiență de bază. În al doilea rând, dacă SMD-ul utilizat în plăcile de circuite imprimate multistrat și situat în interiorul acestora din urmă nu reușește, pur și simplu nu este posibil să îl schimbați. Și la demontarea și înlocuirea componentelor radio de suprafață, este necesar să se respecte cu strictețe regim de temperaturăîn caz contrar, deteriorarea structurii interne nu poate fi evitată.

În exterior, elementele radio SMD arată ca dreptunghiuri mici cu un cod sau o desemnare digitală. Și numai prin ei poți înțelege ce este: un rezistor, un condensator, un tranzistor sau un microcircuit. Componenta SMD din electronica modernă poate fi orice element radio. Pe SMD-uri foarte mici, este posibil să nu existe deloc desemnarea codului, caz în care doar o diagramă sau un manual de service va ajuta la identificarea elementului. Aspectul plăcii de circuit imprimat cu diferite componente radio SMD este prezentat în figura de mai jos:

Ne-am familiarizat deja cu principalele componente radio: rezistențe, condensatoare, diode, tranzistoare, microcircuite etc. și, de asemenea, am studiat modul în care sunt montate pe o placă de circuit imprimat. Încă o dată, să ne amintim principalele etape ale acestui proces: cablurile tuturor componentelor sunt trecute în găurile disponibile în placa de circuit imprimat. După aceea, concluziile sunt tăiate, iar apoi lipirea este efectuată pe partea din spate a plăcii (vezi Fig. 1).
Acest proces deja cunoscut de noi se numește editare DIP. Această instalație este foarte convenabilă pentru radioamatorii începători: componentele sunt mari, le puteți lipi chiar și cu un fier de lipit „sovietic” mare, fără ajutorul lupei sau microscopului. Acesta este motivul pentru care toate kiturile Master pentru auto-lidura implică montarea DIP.

Orez. 1. Montare DIP

Dar editarea DIP are dezavantaje foarte semnificative:

Componentele radio mari nu sunt potrivite pentru crearea de dispozitive electronice moderne în miniatură;
- componentele radio de ieșire sunt mai scumpe de fabricat;
- PCB pentru montarea DIP este, de asemenea, mai scumpă din cauza necesității de a găuri multe găuri;
- Montarea DIP este dificil de automatizat: în majoritatea cazurilor, chiar și în marile fabrici de electronice, instalarea și lipirea pieselor DIP trebuie făcută manual. Este foarte scump și consuma mult timp.

Prin urmare, montarea DIP nu este practic utilizată în producția de electronice moderne și a fost înlocuită cu așa-numitul proces SMD, care este standardul de astăzi. Prin urmare, orice radioamator ar trebui să aibă cel puțin o idee generală despre asta.

Montare SMD

SMD (Surface Mounted Device) este tradus din engleză ca „componentă montată la suprafață”. Componentele SMD sunt uneori denumite componente CHIP.
Procesul de montare și lipire a componentelor cipului este numit în mod corespunzător procesul SMT (din engleză „surface mount technology” - tehnologie de montare în suprafață). Nu este în întregime corect să spunem „asamblare SMD”, dar în Rusia această versiune a numelui procesului tehnic a prins rădăcini, așa că vom spune același lucru.
Pe fig. 2. prezintă o secțiune a plăcii de montare SMD. Aceeași placă, realizată pe elemente DIP, va avea dimensiuni de câteva ori mai mari.

Fig.2. Montare SMD

Montarea SMD are avantaje incontestabile:

Componentele radio sunt ieftine de fabricat și pot fi în mod arbitrar miniaturale;
- plăcile cu circuite imprimate sunt și ele mai ieftine din cauza lipsei de găurire multiple;
- instalarea este ușor de automatizat: instalarea și lipirea componentelor se realizează de către roboți speciali. De asemenea, nu există o operație tehnologică precum tăierea cablurilor.

Rezistori SMD

Cunoașterea componentelor cipului este cea mai logică pentru a începe cu rezistențe, ca și cu cele mai simple și mai masive componente radio.
Rezistor SMD personalizat proprietăți fizice similar cu opțiunea de ieșire „obișnuită” pe care am studiat-o deja. Toți parametrii săi fizici (rezistență, precizie, putere) sunt exact la fel, doar cazul este diferit. Aceeași regulă se aplică tuturor celorlalte componente SMD.

Orez. 3. Rezistori CHIP

Dimensiunile rezistențelor SMD

Știm deja că rezistențele de ieșire au o anumită grilă de dimensiuni standard, în funcție de puterea lor: 0.125W, 0.25W, 0.5W, 1W etc.
Rezistoarele cu cip au și o grilă de dimensiune standard, doar în acest caz dimensiunea este indicată printr-un cod din patru cifre: 0402, 0603, 0805, 1206 etc.
Principalele dimensiuni ale rezistențelor și ale acestora specificații prezentat în Fig.4.

Orez. 4 Dimensiunile și parametrii principali ai rezistențelor cu cip

Marcarea rezistențelor SMD

Rezistoarele sunt marcate cu un cod pe carcasă.
Dacă în cod sunt trei sau patru cifre, atunci ultima cifră înseamnă numărul de zerouri, în fig. 5. Rezistorul cu codul „223” are următoarea rezistență: 22 (și trei zerouri în dreapta) Ohm = 22000 Ohm = 22 kOhm. Rezistorul cu codul „8202” are o rezistență: 820 (și două zerouri în dreapta) Ohm = 82000 Ohm = 82 kOhm.
În unele cazuri, marcajul este alfanumeric. De exemplu, un rezistor codificat 4R7 are o rezistență de 4,7 ohmi, iar un rezistor codificat 0R22 are o rezistență de 0,22 ohmi (aici, litera R este caracterul separator).
Există, de asemenea, rezistențe de rezistență zero, sau rezistențe jumper. Adesea sunt folosite ca sigurante.
Desigur, nu vă puteți aminti sistemul de desemnare a codului, ci pur și simplu măsurați rezistența rezistenței cu un multimetru.

Orez. 5 Rezistoare chip de marcare

Condensatoare ceramice SMD

În exterior, condensatoarele SMD sunt foarte asemănătoare cu rezistențele (vezi Fig. 6.). Există o singură problemă: nu au un cod de capacitate, așa că singura modalitate de a-l determina este măsurarea cu un multimetru care are un mod de măsurare a capacității.
Condensatorii SMD sunt, de asemenea, disponibili în dimensiuni standard, de obicei similare cu dimensiunile rezistoarelor (vezi mai sus).

Orez. 6. Condensatoare ceramice SMD

Condensatoare electrolitice SMS

Fig.7. Condensatoare electrolitice SMS

Acești condensatori sunt similari cu omologii lor de ieșire, iar marcajele de pe ele sunt de obicei explicite: capacitate și tensiune de operare. O bandă de pe „pălăria” condensatorului marchează borna negativă a acestuia.

tranzistoare SMD

Fig.8. tranzistor SMD

Tranzistoarele sunt mici, așa că este imposibil să scrieți numele lor complet pe ele. limitat marcarea codului, și nu există un standard internațional pentru desemnări. De exemplu, codul 1E poate indica tipul de tranzistor BC847A sau poate altul. Dar această împrejurare nu deranjează absolut nici producătorii, nici consumatorii obișnuiți de electronice. Dificultățile pot apărea numai în timpul reparațiilor. Determinarea tipului de tranzistor instalat pe o placă de circuit imprimat fără documentația producătorului pentru această placă poate fi uneori foarte dificilă.

Diode SMD și LED-uri SMD

Fotografiile unor diode sunt prezentate în figura de mai jos:

Fig.9. Diode SMD și LED-uri SMD

Pe corpul diodei, polaritatea trebuie indicată sub forma unei benzi mai aproape de una dintre margini. De obicei, ieșirea catodului este marcată cu o dungă.

LED-ul SMD are, de asemenea, o polaritate, care este indicată fie printr-un punct lângă unul dintre pini, fie într-un alt mod (pentru detalii, consultați documentația producătorului componentei).

Este dificil de determinat tipul de diodă SMD sau LED, ca în cazul unui tranzistor: un cod neinformativ este ștampilat pe carcasa diodei și cel mai adesea nu există niciun semn pe carcasa LED-ului, cu excepția marcajului de polaritate. . Dezvoltatorilor și producătorilor de electronice moderne le pasă puțin de menținerea acesteia. Se înțelege că repararea plăcii de circuit imprimat va fi un inginer de service care are documentația completă pentru un anumit produs. O astfel de documentație descrie în mod clar unde este instalată o anumită componentă pe placa de circuit imprimat.

Instalarea si lipirea componentelor SMD

Asamblarea SMD este optimizată în primul rând pentru asamblarea automată de către roboți industriali speciali. Dar modelele pentru radioamatori pot fi realizate și pe componente de cip: cu suficientă acuratețe și grijă, puteți lipi părți de dimensiunea unui bob de orez cu cel mai obișnuit fier de lipit, trebuie doar să cunoașteți câteva subtilități.

Dar acesta este un subiect pentru o lecție mare separată, așa că mai multe detalii despre editarea automată și manuală SMD vor fi discutate separat.