Корпуса транзисторов для поверхностного монтажа: что такое белый SMD компонент

Преимущества монтажа

Пример платы с SMD компонентами

Конечно, при невероятно малых размерах SMD-элементов готовые печатные платы получаются очень компактными, из чего можно сделать вывод, что готовое устройство на основе такой платформы будет очень маленьким. При печати требуется меньше стекловолокна и хлорида железа, что значительно увеличивает экономию. К тому же на изготовление требуется гораздо меньше времени, так как нет необходимости сверлить отверстия под ножки различных элементов.

По этой же причине такие платы проще ремонтировать, заменять радиодетали. Можно даже изготовить печатную плату, установив SMD-элементы с обеих сторон, что раньше даже представить не могло. И, конечно же, цена на компоненты микросхемы намного ниже.

Конечно, есть как достоинства, так и недостатки (которые могут быть без них). Платформы на SMD-компонентах не переносят изгибов и даже небольших механических нагрузок (например, ударов). От них, как и в случае перегрева в процессе сварки, на резисторах и конденсаторах могут образоваться микротрещины. Сразу такие проблемы не дают о себе знать, а уже проявляют себя в процессе работы.

И, конечно же, всякий, кто впервые сталкивается с картофельными чипсами, не понимает, как их отличить. Что такое резистор, а что — конденсатор или транзистор, или какого размера могут быть компоненты SMD? Все это нужно понимать.

Как выглядят SMD компоненты?

SMD (устройство для поверхностного монтажа) — это компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа.

SMD резисторы и конденсаторы выглядят как кирпичи.

Никаких кабелей!

По краям и концам кирпича наносится слой сварки.

В этих местах эти элементы привариваются к контактным площадкам.

Очевидно, что установка электронных плат осуществляется автоматизированными системами.

Элементы SMD сначала приклеиваются, а затем паяются.

В последние годы в соответствии с директивой RoHS используются бессвинцовые припои. Это связано с заботой об окружающей среде.

интересно, что надежность пайки бессвинцового припоя ниже, чем у свинцовых сплавов. Таким образом, директива RoHS не распространяется, в частности, на продукцию военного назначения и активные имплантируемые медицинские устройства.

SMD-диоды и стабилитроны выглядят как кирпичи с очень короткими выводами (0,5 мм или меньше) или как цилиндры с металлизированными концами.

Транзисторы SMD бывают разных размеров и конфигураций.

Обычно используются пакеты SOT23 и DPAK. Штифты могут быть размещены на одной или обеих сторонах корпуса.

Микросхемы поверхностного монтажа можно условно разделить на два широких класса.

В первом случае штифты расположены по бокам корпуса параллельно поверхности платы.

Такие корпуса называют планарными.

Кабели могут быть с двух длинных сторон или со всех четырех сторон.

В микросхемах другого класса выводы сделаны в виде полусфер в нижней части корпуса.

Как правило, в таких случаях крупные микросхемы (чипсеты) выполняются на материнских платах или компьютерных видеокартах.

интересно, что изначально традиционные предметы были помечены цифровыми метками.

Например, на резисторах указывались тип, степень сопротивления и отклонение. Затем стали использовать маркировку в виде цветных колец или точек. Это давало возможность отмечать самые мелкие элементы.

В элементах SMD используется буквенно-цифровое (если позволяет стандартный размер) и цветовое кодирование.

Виды корпусов SMD-элементов

Все эти элементы можно разделить на группы по количеству выводов на корпусе. Их может быть два, три, четыре-пять, шесть-восемь. И последняя группа — более восьми человек. Но есть фишки без видимых контактов. Тогда будут контакты или сварные швы в виде небольших неровностей на корпусе. Компоненты SMD также могут отличаться по размеру (например, по высоте).

Типы SMD элементов

Как правило, знаки наносятся только на более крупные чипы, и даже в этом случае их очень трудно увидеть. В других случаях без схемы невозможно понять, что это за элемент перед глазами. Размеры компонентов SMD различаются. Все зависит от их работоспособности. Чаще всего, чем больше размер фишки, тем больше ее номинал.

SMD-дроссели

Такие узкие места можно встретить в разных типах жилья, но стандартные их размеры будут похожи. Это сделано для облегчения автоматического редактирования. И простому радиолюбителю это легче понять. Любая индуктивность или катушка индуктивности называется «катушкой». Возможно, для более старого оборудования такой элемент схемы можно было бы намотать своими руками, но с SMD-компонентом такой номер не подойдет. Кроме того, микросхемы имеют магнитное экранирование, компактны и имеют широкий диапазон рабочих температур.

вы можете выбрать подобную микросхему из каталога исходя из требуемого типоразмера. Этот параметр указывается с помощью 4 цифр (например, 0805), где 08 — длина чипа, а 05 — его ширина в дюймах. Следовательно, размер катушки SMD составляет 0,08 × 0,05 дюйма.

SMD-диоды и SMD-транзисторы

SMD диоды

SMD-диоды бывают цилиндрическими или прямоугольными. Распределение по размерам такое же, как и для узких мест.

Мощность SMD-транзисторов малая, средняя и большая, от этого параметра зависит разница в корпусах. Из них выделяют две группы: СОТ и ДПАК. Примечательно, что в корпусе может быть несколько компонентов, например диодная группа.

В целом сами SMD детали вызывают большой интерес не только у профессиональных радиолюбителей, но и у новичков. Ведь если разобраться, пайка таких печатных плат — задача не из легких. Тем приятнее научиться разбираться во всех признаках микросхем и научиться, строго следуя схеме, заменять сгоревшие детали SMD на новые или разобранные с другой платформы. К тому же уровень владения паяльником многократно повысится, ведь при работе с микросхемами необходимо учитывать множество нюансов и быть предельно внимательным.

Плюсы SMD компонентов

Самым большим преимуществом SMD-компонентов является их небольшой размер. На фото ниже показаны простые резисторы и резисторы SMD:

Из-за небольшого размера SMD-компонентов разработчики имеют возможность разместить больше компонентов на единицу площади, чем простые выходные радиоэлементы. В результате увеличивается плотность упаковки и, как следствие, размер электронных устройств уменьшается. Поскольку вес SMD-компонента во много раз меньше веса самого простого элемента вывода радиосигнала, вес радиооборудования также будет во много раз меньше.

Простые радиоэлементы всегда имеют паразитные параметры. Это может быть индуктивность или паразитная емкость. Вот, например, эквивалентная схема простого конденсатора, где сопротивление диэлектрика между пластинами, R — сопротивление проводника, L — индуктивность между проводниками.

В SMD-компонентах эти параметры сведены к минимуму, потому что их габариты очень малы. В результате улучшается качество передачи слабого сигнала, а также меньше помех в высокочастотных цепях за счет меньших значений паразитных параметров.

Компоненты SMD паять намного проще. Для этого нам понадобится паяльная станция с феном. О том, как паять и паять SMD компоненты, вы можете прочитать в статье о том, как правильно паять SMD. Паять их намного сложнее. На заводах специальные роботы размещают их на печатной плате. Вручную на производстве их никто не сваривает, кроме радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.

Читайте также: Схема блока питания компьютера: ремонт пошагово своими руками

Нюансы при пайке чипов

паять SMD компоненты оптимальнее на специальной станции, температура которой стабилизируется. Но в его отсутствие, конечно, остается только сварщик. Его необходимо запитать через реостат, так как температура нагрева наконечника таких устройств составляет от 350 до 400 градусов, что недопустимо для компонентов микросхемы и может их повредить. Требуемый уровень — от 240 до 280 градусов.

нельзя не только перегреть элементы SMD, но и передержать жало паяльника на контактах. Лучше всего использовать припои, не содержащие свинца, так как они тугоплавкие и работать с ними при рекомендуемой температуре проблематично.

Сварка ДСП с печатным рисунком

В местах сварки требуется обязательное лужение рельсов. Лучше всего удерживать SMD-элемент пинцетом, а время контакта жала паяльника с ножкой микросхемы не должно превышать полторы-две секунды. С микросхемами нужно работать еще внимательнее.

Для начала припаиваются крайние ножки (нужно сначала тщательно совместить все шлейфы с контактами), потом все остальное. Если припой поднимается на две ножки, а кабели слиплись, можно использовать острую спичку. Его необходимо поместить между контактами и коснуться одного из них паяльником.

Частые ошибки при пайке

При пайке SMD компонентов часто бывает 3 основных ошибки. Но они не критичны и вполне могут быть исправлены.

1. Прикоснитесь к контакту кончиком наконечника, опасаясь перегрева. В таком состоянии температуры будет недостаточно, поэтому нужно постараться паять так, чтобы была максимальная контактная поверхность, только в этом случае вы получите хорошо смонтированную плату.
2. Слишком мало пайки и пайки в течение длительного времени. В этом случае часть потока испаряется. На сварном шве образуется недостаточный защитный слой и в результате происходит окисление. Идеальный вариант — одновременный контакт с контактом как сварщика, так и сварочного шва.
3. Очень раннее снятие паяльника с контакта. Хотя вы должны быть осторожны, чтобы не перегреть микросхемы, время прогрева должно быть достаточным для качественной пайки.

Для обучения имеет смысл взять любые ненужные печатные платы и научиться паять.

Основные виды и размеры SMD приборов

Корпуса микроэлектронных компонентов с одинаковыми номинальными характеристиками могут различаться по размеру. Их размер в основном определяется типичным размером каждого из них. Например: резисторы имеют типоразмеры от «0201» до «2512». Эти 4 цифры на этикетке компонента SMD обозначают код, который указывает длину и ширину инструмента в дюймах. В приведенной таблице также указаны типичные размеры в мм.

Маркировка SMD компонентов — резисторы

Прямоугольные чип-резисторы и керамические конденсаторы
Стандартный размер	L, мм (дюйм)	L, мм (дюйм)	H, мм (дюйм)	А, мм	W
0201	0,6 (0,02)	0,3 (0,01)	0,23 (0,01)	0,13	1/20
0402	1,0 (0,04)	0,5 (0,01)	0,35 (0,014)	0,25	1/16
0603	1,6 (0,06)	0,8 (0,03)	0,45 (0,018)	0,3	1/10
0805	2,0 (0,08)	1,2 (0,05)	0,4 (0,018)	0,4	1/8
1206	3,2 (0,12)	1,6 (0,06)	0,5 (0,022)	0,5	1/4
1210	5,0 (0,12)	2,5 (0,10)	0,55 (0,022)	0,5	1/2
1218	5,0 (0,12)	2,5 (0,18)	0,55 (0,022)	0,5	один
2010 г	5,0 (0,20)	2,5 (0,10)	0,55 (0,024)	0,5	3/4
2512	6,35 (0,25)	3,2 (0,12)	0,55 (0,024)	0,5	один
Цилиндрические чип-резисторы и диоды
Стандартный размер	Ø, мм (дюйм)	L, мм (дюйм)	W
0102	1,1 (0,01)	2,2 (0,02)	1/4
0204	1,4 (0,02)	3,6 (0,04)	1/2
0207	2,2 (0,02)	5,8 (0,07)	один

SMD конденсаторы

Керамические конденсаторы имеют такой же размер, что и резисторы, как и танталовые конденсаторы, они определяются по собственной типовой шкале размеров:

Танталовые конденсаторы
Стандартный размер	L, мм (дюйм)	L, мм (дюйм)	T, мм (дюйм)	B, мм	А, мм
А	3,2 (0,126)	1,6 (0,063)	1,6 (0,063)	1.2	0,8
Б	3,5 (0,138)	2,8 (0,110)	1,9 (0,075)	2.2	0,8
С	6,0 (0,236)	3,2 (0,126)	2,5 (0,098)	2.2	1.3
Д	7,3 (0,287)	4,3 (0,170)	2,8 (0,110)	2,4	1.3
И	7,3 (0,287)	4,3 (0,170)	4,0 (0,158)	2,4	1.2

Катушки индуктивности и дроссели SMD

Индуктивные катушки могут быть выполнены в различных конфигурациях корпуса, но их стоимость также указывается исходя из стандартных размеров. Такой принцип SMD-маркировки и расшифровки кодовых обозначений позволяет существенно упростить установку элементов на плату в автоматическом режиме, а радиолюбителю более свободно ориентироваться.

Компоненты обмотки, такие как катушки, трансформаторы и другие, которые в большинстве случаев мы делаем своими руками, могут просто не уместиться на плате. Поэтому такие продукты также доступны в компактном дизайне, который можно установить на плату.

Чтобы определить, какая катушка требуется вашему проекту, лучше всего воспользоваться каталогом и выбрать необходимую версию на основе типового размера. Типовые размеры определяются с помощью кода обозначения, отмеченного 4 цифрами (0805). Где значение «08» — длина, а число «05» — ширина в дюймах. Фактический размер такого SMD-компонента будет 0,08×0,05 дюйма.

Диоды и стабилитроны в корпусе SMD

Что касается диодов, то они также доступны как в цилиндрическом, так и в многогранном корпусе. Типичные размеры этих компонентов идентичны индуктивным катушкам, резисторам и конденсаторам.

Диоды, стабилитроны, конденсаторы, резисторы
Тип оболочки	L * (мм)	D * (мм)	F * (мм)	S * (мм)	Примечание
DO-213AA (SOD80)	3.5	1,65	048	0,03	JEDEC
DO-213AB (MELF)	5.0	2,52	0,48	0,03	JEDEC
DO-213AC	3,45	1.4	0,42	—	JEDEC
ERD03LL	1.6	1.0	0,2	0,05	ПАНАСОНИК
ER021L	2.0	1,25	0,3	0,07	ПАНАСОНИК
ERSM	5.9	2.2	0,6	0,15	ПАНАСОНИК, ГОСТ Р1-11
MELF	5.0	2,5	0,5	0,1	Центов
SOD80 (miniMELF)	3.5	1.6	0,3	0,075	ФИЛИПС
SOD80C	3,6	1,52	0,3	0,075	ФИЛИПС
SOD87	3.5	2,05	0,3	0,075	ФИЛИПС

Транзисторы в корпусе SMD

Транзисторы SMD выполнены в корпусах, соответствующих их максимальной мощности. Корпуса этих полупроводниковых элементов условно можно разделить на два типа: SOT и DPAK.

Здесь необходимо уточнить: корпуса этого типа могут содержать не только один транзистор, но и целую группу компонентов.