Ne-am întâlnit deja cu principalele componente radio: rezistențe, condensatoare, diode, tranzistoare, microcircuite etc., de asemenea, am studiat modul în care sunt montate pe o placă de circuit imprimat. Încă o dată, reamintim etapele principale ale acestui proces: ieșirile tuturor componentelor sunt trecute în orificiile plăcii de circuite imprimate. După aceea, concluziile sunt tăiate, iar apoi se face lipirea pe partea inversă a plăcii (a se vedea Fig. 1).
Acest proces deja cunoscut se numește DIP-editing. Această instalație este foarte convenabilă pentru șoimii începători: componentele sunt mari, le puteți vinde chiar și cu un fier de lipit „sovietic” mare, fără ajutorul unei lupe sau a unui microscop. Acesta este motivul pentru care toate seturile Master Kit pentru lipire independentă implică montarea în DIP.
Fig. 1. Montare DIP
Însă editarea DIP are dezavantaje foarte importante:
Componentele radio mari nu sunt potrivite pentru crearea dispozitivelor electronice moderne în miniatură;
- componentele radio de ieșire sunt mai costisitoare de fabricat;
- o placă de circuit imprimat pentru montare în DIP este, de asemenea, mai scumpă datorită necesității de a găuri multe găuri;
- Instalarea DIP este dificil de automatizat: în majoritatea cazurilor, chiar și în fabricile mari pentru producerea de produse electronice, instalarea și lipirea pieselor DIP trebuie realizate manual. Este foarte scump și lung.
Prin urmare, montarea în 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 el.
Instalare SMD
Componentele SMD (componentele cip) sunt componente circuit electronictipărit pe o placă de circuit folosind tehnologia de montare pe suprafață - tehnologia SMT suprafaţă montură adică toate elementele electronice care sunt „fixate” pe placă în acest fel sunt numite SMD componente (Eng. suprafaţă montat dispozitiv). Procesul de montare și lipire a componentelor cipului este numit corect procedeu SMT. A spune „instalare SMD” nu este în totalitate corectă, dar în Rusia aceasta este exact varianta numelui tehnologiei de proces care a luat rădăcină, deci vom spune la fel.
În fig. 2. prezintă porțiunea plăcii SMD. Aceeași placă, realizată pe elemente DIP, va avea dimensiuni de câteva ori mai mari.
Fig. 2. Instalare SMD
Instalarea SMD are avantaje incontestabile:
Componentele radio sunt ieftine de fabricat și pot fi arbitrar în miniatură;
- plăcile de circuit imprimat sunt, de asemenea, mai ieftine din cauza lipsei de foraj multiple;
- Instalarea este ușor de automatizat: instalarea și lipirea componentelor se efectuează de către roboți speciali. De asemenea, nu există o astfel de operație tehnologică precum tăierea.
Rezistențe SMD
Cunoașterea componentelor cipului este cel mai logic să începeți cu rezistențe, ca și în cazul celor mai simple și masive componente radio.
Rezistența SMD în proprietățile sale fizice este similară cu versiunea de ieșire „obișnuită” pe care am studiat-o deja. Toți parametrii săi fizici (rezistență, precizie, putere) sunt exact aceiași, doar cazul este diferit. Aceeași regulă se aplică tuturor celorlalte componente SMD.
Fig. 3. Rezistențe la cip
Dimensiunile rezistoarelor 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.
Rezistențele cip au, de asemenea, o grilă standard de dimensiuni, doar în acest caz, dimensiunea este indicată printr-un cod de patru cifre: 0402, 0603, 0805, 1206 etc.
Principalele dimensiuni ale rezistențelor și ale acestora specificații prezentat în Fig. 4.
Fig. 4 Dimensiuni de bază și parametri ai rezistențelor de cip
Marcarea rezistoarelor SMD
Rezistențele sunt marcate cu un cod pe carcasă.
Dacă există trei sau patru cifre în cod, atunci ultima cifră înseamnă numărul de zerouri. 5. Rezistorul cu codul „223” are următoarea rezistență: 22 (și trei zerouri pe dreapta) Ohm \u003d 22000 Ohm \u003d 22 kOhm. Rezistorul cu codul "8202" are o rezistență de 820 (și două zerouri pe dreapta) Ohm \u003d 82000 Ohm \u003d 82 kOhm.
În unele cazuri, marcarea alfanumerică. De exemplu, un rezistor cu un cod de 4R7 are o rezistență de 4,7 Ohmi, iar un rezistor cu un cod de 0R22 are o rezistență de 0,22 Ohmi (aici litera R este un separator).
Există rezistențe de rezistență zero, sau rezistențe, jumpers. Adesea sunt folosite ca siguranțe.
Desigur, nu vă puteți aminti sistemul de cod, ci pur și simplu măsurați rezistența rezistorului cu un multimetru.
Fig. 5 Marcarea rezistențelor de cip
Condensatoare ceramice SMD
Extern, condensatoarele SMD sunt foarte similare cu rezistențele (vezi Fig. 6.). Există o singură problemă: codul de capacitate nu este aplicat acestora, așa că singura modalitate de a-l determina este măsurarea folosind un multimetru care are un mod de măsurare a capacității.
Condensatoarele SMD sunt de asemenea disponibile în dimensiuni standard, de obicei similare cu dimensiunile rezistențelor (vezi mai sus).
Fig. 6. Condensatoare ceramice SMD
Condensatoare electrolitice SMS
Fig. 7 Condensatoare electrolitice SMS
Aceste condensatoare sunt similare cu frații lor de ieșire, iar marcajele de pe ei sunt de obicei evidente: capacitanță și tensiune de funcționare. Banda de pe „capac” condensatorului este marcată cu ieșirea negativă a acestuia.
Tranzistoare SMD
Fig. 8. Transistor SMD
Tranzistoarele sunt mici, deci scrierea completă a numelui lor nu funcționează. Acestea sunt limitate la marcarea codului și nu există nicio denumire a unui standard internațional. De exemplu, codul 1E poate indica tipul de tranzistor BC847A, sau poate altul. Dar acest fapt nu deranjează absolut nici producătorii, nici consumatorii obișnuiți de electronice. Dificultăți pot apărea numai în timpul reparației. Uneori este foarte dificil să se determine tipul de tranzistor montat pe o placă de circuit imprimat fără documentația producătorului de pe această placă.
Diode SMD și LED-uri SMD
Fotografiile unor diode sunt prezentate în figura de mai jos:
Fig. 9. Diode SMD și LED-uri SMD
Polaritatea sub forma unei benzi mai aproape de unul dintre margini este indicată în mod necesar pe carcasa diodei. De obicei, pinul catodului este marcat cu o bandă.
LED-ul SMD are, de asemenea, o polaritate, care este indicată fie printr-un punct din apropierea unuia dintre terminale, fie într-un alt mod (pentru mai multe detalii, consultați documentația producătorului de componente).
Este dificil să se determine tipul de diodă SMD sau LED, ca în cazul unui tranzistor: pe carcasa diodei este marcat un cod informativ scăzut, iar pe carcasa LED nu există semne deloc, cu excepția mărcii de polaritate. Dezvoltatorii și producătorii de electronice moderne le pasă puțin de mentenabilitatea acesteia. Se înțelege că PCB va fi reparat de un inginer de service cu documentație completă pentru un anumit produs. O astfel de documentare descrie clar unde este instalată o componentă pe placa de circuit imprimat.
Instalarea și lipirea componentelor SMD
Instalarea SMD este optimizată în principal pentru asamblarea automată de către roboți industriali speciali. Dar design-urile radioamatorilor amatori se pot efectua și pe componente de cip: cu o precizie și îngrijire suficientă, piesele de lipit de dimensiunea unui bob de orez se pot face cu cea mai obișnuită fieră de lipit, trebuie doar să știți câteva subtilități.
Dar acesta este un subiect pentru o lecție mare separată, deci mai multe despre instalarea automată și manuală a SMD vor fi discutate separat.
În epoca noastră turbulentă a electronicelor, principalele avantaje ale unui produs electronic sunt dimensiunile reduse, fiabilitatea, ușurința de instalare și demontare (demontarea echipamentelor), consumul redus de energie și utilizarea convenabilă din engleza - comoditatea utilizării). Toate aceste avantaje nu sunt în niciun caz posibile fără tehnologie de montare pe suprafață - tehnologie SMT ( Sfata ta Mount TeCHNOLOGY) și, desigur, fără componente SMD.
Care sunt componentele SMD
Componentele SMD sunt utilizate în toate electronice moderne. SMD ( Sfata ta Mounted Device), care este tradus din engleză ca „dispozitiv montat la suprafață”. În cazul nostru, suprafața este o placă de circuit imprimat, fără găuri pentru elemente radio:
În acest caz, componentele SMD nu sunt introduse în orificiile plăcilor. Acestea sunt lipite pe pistele de contact, care sunt amplasate direct pe suprafața plăcii de circuit imprimat. În fotografia de mai jos, plăcuțele de pewter de pe placa telefonului mobil, care anterior aveau componente SMD.
Beneficiile componentelor SMD
Cel mai mare avantaj al componentelor SMD este dimensiunea lor mică. În fotografia de mai jos, rezistențe simple și:
Datorită dimensiunilor mici ale componentelor SMD, dezvoltatorii au posibilitatea de a plasa un număr mai mare de componente pe unitatea de suprafață decât elementele radio simple de ieșire. În consecință, densitatea de montare crește și, ca urmare, dimensiunile dispozitivelor electronice sunt reduse. Deoarece greutatea componentei SMD este de multe ori mai ușoară decât greutatea aceluiași element radio simplu de ieșire, masa echipamentului radio va fi de asemenea de multe ori mai ușoară.
Componentele SMD sunt mult mai ușor de lipit. Pentru a face acest lucru, avem nevoie de un uscător de păr. Modul de a lipi și de a lipa componentele SMD, puteți citi în articol cum să lipiți SMD corect. Soldarea lor este mult mai dificilă. În fabrici, sunt echipate cu roboți speciali pe o placă de circuit imprimat. Nimeni nu le vinde manual în producție, cu excepția amatorilor de radio și a reparatorilor de echipamente radio.
Plăci multistrat
Întrucât echipamentul cu componente SMD are o instalare foarte strânsă, ar trebui să existe mai multe piese în placă. Nu toate piesele se potrivesc pe o singură suprafață, așa că plăcile de circuit imprimat se întâmplă stratificat. Dacă echipamentul este complex și are o mulțime de componente SMD, atunci vor fi mai multe straturi în bord. Este ca o prăjitură cu tort stratificat. Piesele tipărite care conectează componentele SMD sunt situate direct în interiorul plăcii și nu pot fi văzute deloc. Un exemplu de plăci cu mai multe straturi sunt plăcile. telefoane mobileplaci pentru calculatoare sau laptopuri ( placa de bazaplacă grafică berbec etc).
În fotografia de mai jos, placa albastră este Iphone 3g, placa verde este placa de bază a computerului.
Toți reparatorii echipamentelor radio știu că dacă placa cu mai multe straturi este supraîncălzită, atunci se umflă cu o bulă. În același timp, comunicațiile între straturi sunt rupte și placa devine inutilizabilă. Prin urmare, principalul tromb card în cazul înlocuirii componentelor SMD este temperatura potrivită.
Pe unele plăci, sunt utilizate ambele părți ale plăcii de circuit imprimat, în timp ce densitatea instalației, după cum înțelegeți, se dublează. Acesta este un alt plus al tehnologiei SMT. Oh da, merită să luăm în considerare și faptul că materialul pentru producția de componente SMD durează de câteva ori mai puțin, iar costul lor în producția în masă în milioane de bucăți costă, literalmente, un ban.
Principalele tipuri de componente SMD
Să analizăm principalele elemente SMD utilizate pe dispozitivele noastre moderne. Rezistorii, condensatoarele, inductoarele cu un rating mic și alte componente arată ca niște dreptunghiuri obișnuite, sau mai degrabă, paralelipipede)
Pe placi fără circuit, este imposibil de aflat dacă este vorba de un rezistor, un condensator sau chiar o bobină. Chinezii marchează așa cum vor ei. Pe elementele SMD mari, ele încă pun un cod sau numere pentru a le determina afilierea și valoarea nominală. În fotografia de mai jos, aceste elemente sunt marcate într-un dreptunghi roșu. Fără circuit, este imposibil să spunem ce tip de radioelemente aparțin, precum și valoarea nominală a acestora.
Dimensiunile componentelor SMD pot varia. Iată o descriere a dimensiunilor pentru rezistențe și condensatoare. De exemplu, un condensator dreptunghiular SMD este galben. Se mai numesc tantal sau pur și simplu tantal:
Și așa arată SMD:
Există, de asemenea, astfel de tipuri de tranzistoare SMD:
Care au o denumire mare, în versiunea SMD arată astfel:
Și, desigur, cum poate fi microelectronica fără microcipuri la vârsta noastră! Există o mulțime de tipuri de microcircuite SMD, dar le împart în principal în două grupuri:
1) Jetoane în care descoperirile sunt paralele cu placa de circuit imprimat și sunt amplasate pe ambele părți sau în jurul perimetrului.
2) Microcircuite în care descoperirile sunt localizate sub microcircuitul propriu-zis. Aceasta este o clasă specială de cipuri numită BGA (din engleză Grilă cu grilă - o serie de bile). Concluziile unor astfel de microcircuite sunt simple bile de lipit de aceeași dimensiune.
În fotografia de mai jos, cipul BGA și partea sa inversă, format din borne cu bilă.
Microcircuitele BGA sunt convenabile pentru producători prin faptul că economisesc mult spațiu pe placa de circuit imprimat, deoarece în orice microcircuit BGA pot exista mii de astfel de bile. Acest lucru simplifică mult viața producătorilor, dar nu ușurează viața reparatorilor.
rezumat
Ce se folosește totuși în desenele lor? Dacă mâinile nu se agită și doriți să faceți o mică eroare radio, atunci alegerea este evidentă. Dar tot înăuntru modele de amatori dimensiunile nu joacă într-adevăr un rol important, iar sudarea elementelor radio masive este mult mai ușoară și mai convenabilă. Unii șoareci folosesc ambele. În fiecare zi sunt dezvoltate tot mai multe microcipuri și componente SMD. Mai mici, mai subțiri, mai fiabile. Viitorul este cu siguranță pentru microelectronică.
În general, termenul SMD (din engleză Surface Mounted Device) poate fi atribuit oricărei componente electronice de dimensiuni reduse destinate montării pe suprafața unei plăci folosind tehnologia SMT (tehnologia de montare pe suprafață).
Tehnologia SMT (din engleză Surface Mount Technology) a fost dezvoltată pentru a reduce costul de producție, pentru a crește eficiența fabricării plăcilor de circuit imprimat folosind componente electronice mai mici: rezistențe, condensatoare, tranzistoare, etc. Astăzi considerăm una dintre ele - rezistența SMD.
Rezistențe SMD
Rezistențe SMD - Este în miniatură proiectat pentru montare pe suprafață. Rezistențele SMD sunt semnificativ mai mici decât omologul lor tradițional. Adesea au formă pătrată, dreptunghiulară sau ovală, cu un profil foarte scăzut.
În locul cablurilor de rezistențe convenționale care sunt introduse în găurile plăcii de circuit imprimat, Rezistențe SMD Există contacte mici care sunt lipite pe suprafața carcasei de rezistență. Acest lucru elimină necesitatea de a face găuri în placa de circuit imprimat și, prin urmare, permite utilizarea mai eficientă a întregii sale suprafețe.
Dimensiunile rezistoarelor SMD
Practic, termenul mărime include dimensiunea, forma și configurația terminalelor (tipul de carcasă) ale oricărei componente electronice. De exemplu, configurația unui microcircuit convențional, care are o carcasă plană cu un aranjament cu două fețe de terminale (perpendicular pe planul de bază), se numește DIP.
Rezistente SMD standardizate, iar majoritatea producătorilor folosesc standardul JEDEC. Mărimea rezistențelor SMD este indicată printr-un cod numeric, de exemplu, 0603. Codul conține informații despre lungimea și lățimea rezistorului. Astfel, în exemplul nostru, codul 0603 (în inci) lungimea corpului este de 0.060 inci, lățimea de 0.030 inci.
Dimensiunea codului 1608 (în milimetri) va avea aceeași dimensiune standard a rezistenței în sistemul metric, respectiv, lungimea este de 1,6 mm, lățimea de 0,8 mm. Pentru a traduce dimensiunile în milimetri, este suficient să înmulțiți dimensiunea în centimetri cu 2,54.
Dimensiunile rezistențelor SMD și puterea acestora
Mărimea rezistorului SMD depinde în principal de puterea de disipare necesară. Următorul tabel listează dimensiunile și specificațiile rezistențelor SMD cele mai utilizate.
Marcarea rezistoarelor SMD
Datorită dimensiunilor reduse ale rezistențelor SMD, este aproape imposibil să le aplicați marcarea tradițională a culorilor rezistențelor.
În acest sens, a fost elaborată o metodă de marcare specială. Cele mai frecvente marcaje conțin trei sau patru cifre sau două cifre și o literă numită EIA-96.
Marcaje cu 3 și 4 cifre
În acest sistem, primele două sau trei cifre indică valoarea numerică a rezistenței rezistenței, iar ultima cifră este un indicator al multiplicatorului. Această ultimă cifră indică gradul în care trebuie să ridicați 10 pentru a obține multiplicatorul final.
Alte câteva exemple de determinare a rezistențelor în cadrul acestui sistem:
- 450 \u003d 45 x 10 0 este egal cu 45 ohmi
- 273 \u003d 27 x 10 3 este egal cu 27000 Ohm (27 kOhm)
- 7992 \u003d 799 x 10 2 este egal cu 79900 Ohm (79,9 kOhm)
- 1733 \u003d 173 x 10 3 este egal cu 173000 ohmi (173 kOhm)
Litera „R” este utilizată pentru a indica poziția punctului zecimal pentru valori de rezistență sub 10 ohmi. Astfel, 0R5 \u003d 0,5 Ohmi și 0R01 \u003d 0,01 Ohmi.
Rezistențele SMD de o precizie (precizie) crescută, combinate cu dimensiuni mici, au creat necesitatea unei etichete noi și mai compacte. În acest sens, a fost creat standardul EIA-96. Acest standard Conceput pentru rezistențe cu o toleranță de 1%.
Acest sistem de marcare este format din trei elemente: două cifre indică codul, iar litera care le urmează determină multiplicatorul. Două cifre sunt un cod care dă un număr de rezistență de trei cifre (vezi tabelul)
De exemplu, codul 04 înseamnă 107 ohmi, iar 60 corespunde 412 ohmi. Multiplicatorul dă valoarea finală a rezistorului, de exemplu:
- 01A \u003d 100 Ohm ± 1%
- 38С \u003d 24300 Ohm ± 1%
- 92Z \u003d 0,887 Ohm ± 1%
Calculator online de rezistență SMD
Acest calculator vă va ajuta să găsiți valoarea rezistenței rezistențelor SMD. Trebuie doar să introduceți codul scris pe rezistor și rezistența acestuia va fi reflectată mai jos.
Calculatorul poate fi utilizat pentru a determina rezistența rezistențelor SMD, care sunt marcate cu 3 sau 4 cifre, precum și EIA-96 standard (2 cifre + literă).
Deși am făcut tot posibilul pentru a testa funcția acestui calculator, nu putem garanta că calculează valorile corecte pentru toate rezistențele, deoarece uneori producătorii pot folosi codurile personalizate.
Prin urmare, pentru a fi absolut sigur de valoarea rezistenței, este mai bine să măsurați în plus rezistența cu un multimetru.
