SMD компоненты | Виды SMD компонентов

В наш бурный век электроники главными преимуществами электронного изделия являются малые габариты, надежность, удобство монтажа и демонтажа (разборка оборудования), малое потребление энергии а также удобное юзабилити (от английского  – удобство использования). Все эти преимущества ну никак не возможны без технологии поверхностного монтажа  – SMT технологии (Surface Mount Technology), и конечно же, без SMD компонентов.

Что такое SMD компоненты

SMD компоненты используются абсолютно во всей современной электронике. SMD (Surface Mounted Device), что в переводе с английского  –  “прибор, монтируемый на поверхность”. В нашем случае поверхностью является печатная плата, без сквозных отверстий под радиоэлементы:

В этом случае SMD компоненты не вставляются в отверстия плат. Они запаиваются на контактные дорожки, которые расположены прямо на поверхности  печатной платы. На фото ниже контактные площадки оловянного цвета на плате мобильного телефона, на котором раньше были SMD компоненты.

Плюсы SMD компонентов

Самыми большим плюсом SMD компонентов являются их маленькие габариты. На фото ниже простые резисторы и  SMD резисторы:

Благодаря малым габаритам SMD компонентов, у разработчиков появляется возможность размещать большее количество компонентов на единицу площади, чем простых выводных радиоэлементов. Следовательно, возрастает плотность монтажа и в результате этого уменьшаются габариты электронных устройств. Так как вес SMD компонента в разы легче, чем вес того же самого простого выводного радиоэлемента, то и масса радиоаппаратуры будет также во много раз легче.

У простых радиоэлементов  всегда есть паразитные параметры. Это может быть паразитная индуктивность или емкость. Вот, например, эквивалентная   схема простого конденсатора, где сопротивление диэлектрика между обкладками, R – сопротивление выводов, L – индуктивность между выводами.

В SMD компонентах эти параметры минимизированы, потому как их габариты очень малы. Вследствие этого улучшается качество передачи слабых сигналов, а также возникают меньшие помехи  в высокочастотных схемах, благодаря меньшим значениям паразитных параметров.

SMD компоненты намного проще выпаивать. Для этого нам потребуется паяльная станция с  феном. Как выпаивать и запаивать SMD компоненты, можете прочитать в статье как правильно паять SMD. Запаивать их намного труднее. На заводах их располагают на печатной плате специальные роботы. Вручную на производстве их никто не запаивает, кроме радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.

Многослойные платы

Так как  в аппаратуре с SMD компонентами очень плотный монтаж, то и дорожек в плате должно быть больше. Не все дорожки влезают на одну поверхность, поэтому печатные платы делают многослойными.  Если аппаратура сложная и имеет очень много SMD компонентов, то и в плате будет больше слоев. Это как многослойный торт из коржей. Печатные дорожки, связывающие SMD компоненты, находятся прямо внутри платы и их никак нельзя увидеть. Пример многослойных плат – это платы мобильных телефонов, платы компьютеров или ноутбуков (материнская плата, видеокарта, оперативная память и тд).

На фото ниже синяя плата – Iphone 3g, зеленая плата – материнская плата компьютера.

Все ремонтники радиоаппаратуры знают, что если перегреть многослойную плату, то она вздувается пузырем. При этом межслойные связи рвутся и плата  приходит в негодность. Поэтому, главным козырем при замене SMD компонентов является правильно подобранная температура.

На некоторых платах используют обе стороны печатной платы, при этом плотность монтажа, как вы поняли, повышается вдвое. Это еще один плюс SMT технологии. Ах да, стоит учесть еще и тот фактор, что материала для производства SMD компонентов уходит в разы меньше, а себестоимость их при серийном производстве в миллионах штук обходится, в прямом смысле, в копейки.

Основные виды SMD компонентов

Давайте рассмотрим основные SMD элементы, используемые в наших современных устройствах. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности с малым номиналом, предохранители, диоды  и другие компоненты выглядят как обычные маленькие прямоугольники, а точнее, параллелепипеды))

На платах без схемы невозможно узнать, то ли это резистор, то ли конденсатор то ли вообще катушка. Китайцы метят как хотят. На крупных SMD элементах все-таки ставят код или цифры, чтобы определить их принадлежность и номинал.  На фото ниже в красном прямоугольнике помечены эти элементы. Без схемы невозможно сказать, к какому типу радиоэлементов они относятся, а также их номинал.

Типоразмеры SMD компонентов могут быть разные. Вот здесь есть описание типоразмеров для резисторов и конденсаторов. Вот, например, прямоугольный SMD конденсатор желтого цвета. Еще их называют танталовыми или просто танталами:

А вот  так выглядят SMD транзисторы:

Есть еще и такие виды SMD транзисторов:

Катушки индуктивности, которые обладают большим номиналом, в SMD исполнении выглядят вот так:

Ну и конечно, как же без микросхем в наш век микроэлектроники! Существует очень много SMD типов корпусов микросхем, но я их делю  в основном на две группы:

1) Микросхемы, у которых выводы параллельны печатной плате и находятся с двух сторон или по периметру.

2) Микросхемы, у которых выводы находятся под самой микросхемой. Это особый класс микросхем, называется BGA (от английского  Ball grid array  – массив из шариков). Выводы таких микросхем представляют из себя простые припойные шарики одинаковой величины.

На фото ниже BGA микросхема и обратная  ее сторона, состоящая из шариковых выводов.

Микросхемы BGA удобны производителям тем, что они очень сильно экономят место на печатной плате, потому что таких шариков под какой-нибудь микросхемой BGA могут быть тысячи. Это значительно облегчает жизнь производителям, но нисколько не облегчает жизнь ремонтникам.

Резюме

Что же все-таки использовать в своих конструкциях? Если у вас не дрожат руки, и вы хотите сделать, маленького радиожучка, то выбор очевиден. Но все-таки в радиолюбительских конструкциях габариты особо не играют большой роли, да и паять массивные радиоэлементы намного проще и удобнее. Некоторые радиолюбители используют и то и другое. Каждый день разрабатываются все новые и новые микросхемы и SMD компоненты. Меньше, тоньше, надежнее. Будущее, однозначно, за микроэлектроникой.

Что такое SMD компонентов, многослойные платы, виды

Информационный XXI век развивается стремительными темпами. У электронных конструкций сейчас главными плюсами являются:

• практичное юзабилити;
• надежность;
• незначительное потребление электроэнергии;
• маленькие размеры;
• легкость в сборке и разборке.

Достичь таких важных преимуществ не получится, если не использовать SMT. И особенно не обойтись без SMD компонентов.

Что такое SMD компоненты

Элементы SMD применяются практически во всей возможной и известной сегодня электронике. Переводится это слово как «Прибор, который монтируется на поверхность». Последней выступает печатная плата (в данном случае на нашем примере). Сквозные проемы под определенные элементы у нее отсутствуют:

В таких ситуациях части SMD в проемах плат вставлять не требуется. Их необходимо паять на специальных дорожках, располагающихся на плоскости печатной платы. На нижней фотографии мы можем наблюдать контакты на плате смартфона. Ранее на нем располагались элементы SMD.

Преимущества SMD компонентов

Наиболее весомый аргумент в пользу частей SMD – это небольшие размеры. На нижних фотографиях можно наблюдать обычные резисторы и аналогичные такого формата:

Из-за незначительных размеров элементов SMD специалисты на единице площади могут размещать множество компонентов. Их будет гораздо больше, чем обычных выводных радиоэлементов. Поэтому плотность сборки возрастает, а размеры электронных конструкций становятся меньше. Т. к. компоненты SMD обладают куда меньшим весом, чем самые элементарные выводные радиоэлементы, то общая масса аппаратуры снижается в разы.

У обычных радиоэлементов всегда имеются паразитные параметры. К примеру, емкость или паразитная индуктивность. Ниже мы можем наблюдать эквивалентную схему обычного конденсатора. В нем:

• сопротивление диэлектрика находится между обкладками;
• R означает сопротивление выводов;
• L – это индуктивность между ними.

В частицах SMD подобных параметров очень мало, т. к. их размеры небольшие. Поэтому качество передачи легких сигналов становится значительно лучше. В схемах с высокими частотами возникает меньше помех. Это происходит при помощи маленьких значений соответствующих параметров.

Элементы SMD гораздо легче выпаивать. Для этой задачи будет нужна паяльная станция с феном. Выпаивание и запаивание можно изучить в интернете в тематических материалах и видеороликах. Важно знать – запаивать будет существенно сложнее. Компоненты на печатных платах располагают в производственных компаниях автоматические механизмы. На заводах вручную этим никто не занимается. Исключение составляют только радиолюбители и специалисты.

Многослойные платы

Аппараты с элементами SMD обладают довольно плотной сборкой. По этой причине в плате дорожек обязано быть как можно больше. Не все они могут влезть на единую поверхность. По этой причине печатные платы создают из нескольких слоев.

В случаях, когда аппаратура сложная и обладает множеством элементов SMD, в платах получается больше слоев. Это можно сравнить с тортиком, у которого есть множество прослоек из коржей.

Печатные дорожки, которые связывают компоненты, расположены внутри платы. Заметить их невозможно. В качестве примера подобных плат можно привести платы смартфонов или ПК.

На нижней фотографии вы видите синюю плату от Айфона 3g. Плата зеленого цвета – от обычного ПК:

Каждому эксперту по ремонту аппаратуры известно, что при перегревании многослойной платы она может вздуться пузырем и прийти в негодность. По этой причине нужно правильно подобрать температуру. При замене соответствующих элементов она будет выступать главным козырем.

На ряде плат используются две стороны печатной платы. Соответственно плотность сборки из-за этого повышена в несколько раз. Кроме того, учитывайте, что материала для изготовления элементов SMD будет использоваться меньше. Когда экземпляры выпускаются в количестве 1 000 000 штук, себестоимость будет совершенно незначительной.

Основные виды SMD компонентов

Посмотрим на главные элементы SMD, которые используются в новейших конструкциях. К ним относятся:

• диоды;
• предохранители;
• конденсаторы;
• резисторы.

По форме они напоминают небольшие параллелепипеды:

Без наличия схемы на любой плате нельзя узнать, что это такое – катушка или же резистор. Китайцы любят помечать конструкции так, как захочется. На больших элементах SMD цифры или коды всё же ставят. Благодаря этому получается узнать о номинале и принадлежности. На нижней фотографии элементы помечаются прямоугольником. Схема поможет разобраться, к чему же относится конструкция.

Встречаются и такие:

Индуктивные катушки с колоссальным номиналом в исполнении SMD:

Несомненно, в наше электронное время нельзя без микросхем! Видов подобных корпусов существует множество. Однако их принято делить на пару групп:

• микросхемы с выводами, параллельными печатной плате. Они расположены со всех сторон.

• Микросхемы, у которых выводы находятся под ними самими. Этот вид назвали BGA, и переводится с английского он как «Шариковый массив». Выводы на подобных конструкциях похожи на классические припойные шары.

На нижней фотографии мы видим микросхему BGA и её обратную сторону. Она состоит из шариковидных выводов:

Разработчики любят подобные микросхемы за то, что на печатной плате они значительно экономят место. Однако ремонтникам это совершенно не нравится.

Резюме

Так чем же пользоваться в собственных конструкциях? Дрожи в руках нет? Хочется создать малюсенького радиожучка? Тогда ответ очевиден. Однако в конструкциях радиолюбителей размеры не играют существенной роли. К тому же большиебольшие радиоэлементы паять куда удобнее. Ежедневно появляются новые устройства. Маленькие, тонкие, надежные. В будущем точно будет преобладать микроэлектроника.

SMD компоненты — обзор элементов и особенностей поверхностного монтажа

Прошли времена вводных радиодеталей, при помощи которых радиолюбитель ремонтировал ламповые телевизоры и старые радиоприемники. В нашу жизнь прочно вошли SMD-элементы, намного более компактные и высокотехнологичные. Что же представляет из себя этот SMD-компонент? Если говорить словами тех, кто начинал сборку и ремонт приборов во времена транзисторных приемников – это «мелкие темные штучки с надписями, которые совсем не понять». А если серьезно, то расшифровав термин «SMD-component» и переведя его на русский язык, мы получим «монтирующиеся на поверхности».

Что же это означает? Поверхностный монтаж (планарный монтаж) – это такой способ изготовления, при котором детали размещены на печатной плате с одной стороны с контактными дорожками. Для расположения радиодеталей не требуется высверливаний. Такой способ в наши дни наиболее распространен и считается самым оптимальным. В промышленных масштабах печатные платы на основе SMD-компонентов с большой скоростью «штампуются» роботами. Человеку остается лишь то, что машине пока не под силу. Необходимо разобраться, чем же так хороши SMD-компоненты и есть ли у них минусы.

Преимущества монтажа

Пример платы с SMD-компонентами

Естественно, что при невероятно малых размерах, которые имеют SMD-элементы, готовые печатные платы очень компактны, из чего можно сделать вывод, что готовый прибор на основе такой платформы будет очень небольшого размера. При печати требуется меньшее количество стеклотекстолита и хлорного железа, что существенно повышает экономию. К тому же времени на изготовление требуется значительно меньше, т. к. не нужно высверливать отверстия под ножки различных элементов.

По этой же причине такие платы легче поддаются ремонту, замене радиодеталей. Возможно даже изготовление печатной платы при установке SMD-элементов с двух сторон, чего нельзя было даже представить раньше. И, естественно, намного более низка цена чип-компонентов.

Конечно, имеются кроме преимуществ и недостатки (куда уж без них). Платформы на SMD-компонентах не переносят перегибов и даже небольших механических воздействий (таких, как удары). От них, как и при перегреве в процессе пайки, могут образоваться микротрещины на резисторах и конденсаторах. Сразу такие проблемы не дают о себе знать, а проявляются уже в процессе работы.

Ну и, конечно, тем, кто в первый раз сталкивается с чипами, непонятно, как же можно их различить. Какой из них является резистором, а какой конденсатором или транзистором, или какие размеры могут быть у SMD-компонентов? Во всем этом предстоит разобраться.

Виды корпусов SMD-элементов

Все подобные элементы можно разделить по группам на основании количества выводов на корпусе. Их может быть два, три, четыре-пять, шесть-восемь. И последняя группа – более восьми. Но существуют чипы без видимых ножек-выводов. Тогда на корпусе будут либо контакты, либо припой в виде маленьких шишек. Еще различаться SMD-компоненты могут размерами (к примеру, высотой).

Виды SMD-элементов

Вообще маркировка проставляется только на более крупных чипах, да и то ее очень трудно разглядеть. В остальных же случаях без схемы разобраться, что за элемент перед глазами, невозможно. Размеры SMD-компонентов бывают разными. Все зависит от их производительности. Чаще всего, чем больше размер чипа, тем выше его номинал.

SMD-дроссели

Такие дроссели могут встретиться в разных видах корпуса, но типоразмеры их будут подобны. Делается это для облегчения автоматического монтажа. Да и простому радиолюбителю так проще разобраться. Любой дроссель или катушка индуктивности называется «моточным изделием». Возможно, для более старого оборудования такой элемент схемы можно было намотать и своими руками, но с SMD-компонентом такой номер не пройдет. Тем более что чипы оборудованы магнитным экранированием, они компактны и обладают большим диапазоном рабочей температуры.

Подобрать подобный чип можно по каталогу на основании необходимого типоразмера. Задан этот параметр при помощи 4 цифр (к примеру, 0805), где 08 – длина чипа, а 05 – его ширина в дюймах. Следовательно, размер SMD-катушки составит 0.08 × 0.05 дюймов.

SMD-диоды и SMD-транзисторы

SMD-диоды

SMD-диоды бывают либо в форме цилиндра, либо прямоугольными. Распределение типоразмеров такое же, как и у дросселей.

Мощность SMD-транзисторов бывает малая, средняя и большая, разница в корпусах зависит как раз от этого параметра. Из них выделяют две группы – это SOT и DPAK. Интересно, что в одном корпусе может быть несколько компонентов, к примеру – диодная сборка.

Вообще сами по себе SMD-детали представляют огромный интерес не только для профессиональных радиолюбителей, но и для начинающих. Ведь если разобраться, то пайка таких печатных плат – дело не из легких. Тем приятнее научиться разбираться во всех маркировках чипов и научиться, четко следуя схеме, заменять перегоревшие SMD-детали на новые или демонтированные с другой платформы. К тому же многократно повысится и уровень владения паяльником, ведь при работе с чипами необходимо учитывать множество нюансов и соблюдать предельную осторожность.

Нюансы при пайке чипов

Пайку SMD-компонентов оптимальнее осуществлять при помощи специальной станции, температура которой стабилизирована. Но в ее отсутствие остается, естественно, только паяльник. Его необходимо запитать через реостат, т. к. температура нагрева жала таких приборов от 350 до 400 градусов, что неприемлемо для чип-компонентов и может их повредить. Необходимый уровень – от 240 до 280 градусов.

Нельзя не только перегревать SMD-элементы, но и передерживать жало паяльника на контактах. Использовать лучше припои, не содержащие в своем составе свинца, т. к. они тугоплавки и при рекомендованной температуре работать ими проблематично.

Пайка печатной чип-платы

В местах пайки требуется обязательное лужение дорожек. SMD-элемент лучше придерживать при помощи пинцета, а длительность прикосновения жала паяльника к ножке чипа не должна превышать полторы-две секунды. С микросхемами нужно работать еще более аккуратно.

Для начала припаиваются крайние ножки (предварительно необходимо точно совместить все выводы с контактами), а после уже все остальные. В случае если припой попал на две ножки и выводы слиплись между собой, можно использовать заточенную спичку. Ее нужно проложить между контактами и прикоснуться паяльником к одному из них.

Частые ошибки при пайке

Зачастую при пайке SMD-компонентов допускается 3 основных ошибки. Но они не критичны и вполне подлежат исправлению.

1. Прикосновение к контакту самым концом жала из опасения перегрева. При таком условии температура будет недостаточной, так что нужно стараться паять таким образом, чтобы была максимальная поверхность соприкосновения, только в этом случае получится качественно смонтированная плата.
2. Использование слишком малого количества припоя, при этом пайка длится очень продолжительное время. В этом случае происходит испарение части флюса. На припое не образуется достаточного защитного слоя, а в результате происходит окисление. Идеальный вариант – одновременное соприкосновение с контактом и паяльника, и припоя.
3. Очень раннее отведение паяльника от контакта. Хотя и следует действовать аккуратно и не перегревать чипы, все же время прогрева должно быть достаточным для качественной пайки.

Для тренировки имеет смысл взять любую ненужную печатную плату и поучиться пайке.

Пайка чип-платы

Итак, не прилагая чрезмерных усилий, можно начинать пайку печатных плат. Отверстия, которые присутствуют на ней, прекрасно выполняют работу по фиксированию элементов. Немного опыта, конечно, тут не повредит, ведь именно для этого производилась тренировка на ненужной платформе. Изначально к контактам подводится помимо жала еще и припой, и сделать это нужно так, чтобы был равномерный прогрев и вывода, и платформы (места контакта).

Убирать припой следует после того, как контактная точка полностью и равномерно им покрылась. Далее нужно отвести паяльник, а после ждать, пока олово остынет. И только после этого можно производить монтаж SMD-компонентов. После обязательно нужно проверить качество пропаянных контактов при помощи пинцета. Конечно, при первых попытках платформа не будет выглядеть как с завода, а даже наоборот, но со временем, набравшись опыта, появится возможность даже посоревноваться с роботами.

SMD — это… Что такое SMD?

SMD — Saltar a navegación, búsqueda Las siglas SMD pueden referirse a: Santiago Martínez Delgado, artista colombiano cuyas iniciales eran SMD; Sega Mega Drive, una consola de juegos; Surface Mounted Device, que en inglés significa dispositivo de… …   Wikipedia Español

smd — Definition: East Semitic, to grind (groats). semolina, simnel, from Latin simila, ultimately (perhaps via Greek semidālis, fine wheaten flour) from a Semitic source akin to Aramaic sǝmidā, fine flour, Arabic samīd, semolina, both probably from… …   The American Heritage dictionary of the English language

.smd — In computing the .smd filename extension is used for:*The .smd filename extension is used for Sega Mega Drive ROM images for use with emulators. *The .smd a file used to create a .mdl file for Half Life and Half Life 2 . A .qc file is required to …   Wikipedia

SMD — Поверхностный монтаж технология изготовления электронных изделий на печатных платах, а также связанные с данной технологией методы конструирования печатных узлов. SMD компоненты на плате USB Flash накопителя Технологию поверхностного монтажа… …   Википедия

SMD — I SMD   [Abkürzung für englisch surface mounted device »oberflächenmontiertes Bauelement«], Elektronik: auf Oberflächen von Leiterplatten montierbare Bauelemente. SMD benötigen für die Montage keine Leiterplattenlöcher, sondern werden mit ihren… …   Universal-Lexikon

SMD — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. SMD, sigle composé des trois lettres S, M et D, peut faire référence à : Syndrome myélodysplasique, une maladie de la moëlle osseuse, Storage Module… …   Wikipédia en Français

SMD — Die Abkürzung SMD steht für: Sauterdurchmesser (englisch: Sauter Mean Diameter), Kenngröße einer Partikelgrößenverteilung Schiffsmeldedienst, Hamburg Schweizer Mediendatenbank Sheet Metal Design, ein Programm modul von gängigen Anwenderprogrammen …   Deutsch Wikipedia

Smd — Die Abkürzung SMD steht für: Sauterdurchmesser (englisch: Sauter Mean Diameter), Kenngröße einer Partikelgrößenverteilung Schiffsmeldedienst, Hamburg Schweizer Mediendatenbank Sheet Metal Design, ein Programmmodul von gängigen Anwenderprogrammen… …   Deutsch Wikipedia

SMD — senile macular degeneration. * * * SMD (electronics) abbrev Surface mounted device …   Useful english dictionary

SMD — strategic missile defense …   Military dictionary

SMD — senile macular degeneration. * * * …   Universalium

smd | Электроника для всех

Когда в единственный нормальный магазин в городе, чуть ли не на заказ, привезли паяльную пасту, я был за ней первый в очереди 🙂
Давно уже хотел полностью перейти на SMD, как наиболее ленивую технологию — дырки сверлить лень и была паяльная станция LINKO 850, китайский клон незнаю чего (Ну, судя по стилю написания логотипа, косят они все под HAKKO =) Своего рода Adibas =) прим. DI HALT), пока использовавшаяся только для демонтажа. Мосфеты ей с материнок выковыривать — милое дело. Паста у меня была BAKU BK-30G (У меня такая же грязюка есть. Мерзкая вещь, но паять ей прикольно. прим. DI HALT) (далее…)

Read More »

smdПайкаФен

Скреативил тут адскую установку для макровидео. Т.к. для сьемок макро моим фотоаппаратом приходилось тыкать чуть ли не обьективом в плату, что во первых не дает подлезть туда же паяльником, а во вторых можно и нежную оптику брызгами припоя и флюса загадить. Пришлось изобретать 🙂 В итоге, прикорячил линзу от плато держателя — она позволила держать фотик нааамного дальше от платы, а все это дело прикрутил деталями от того же платодержателя к кронштейну для подвески телевизоров. Сам кронштейн закрепил не на стену, а прифигачил болтами к столу, получилась вполне удобная конструкция 🙂 Сбоку подвесил еще небольшой вентилятор, чтобы дым сдувать. Но забыл ограничить ему мощность, поэтому дул он так, что у меня припой мгновенно остывал, пришлось прикрутить мощность.

Ну, а результат всего действа можете наблюдать ниже:
Пайка выводных компонетов

(далее…)

Read More »

smdВидеоПайка

При работе автоматической системой нам в подавляющем большинстве случаев будут нужны будут датчики, способные замерить разные величины. И хоть сейчас получают распространение цифровые датчики, вроде термометра DS1820, все же аналоговых датчиков намного больше. Постараюсь кратко описать как со всем этим хозяйством работать.

Выход с датчика может быть трех основных видов (если кто вспомнит еще, добавьте в комментах)
Напряженческий, токовый и резистивный. Как понятно из названия, тут выходная датчик превращает колебания измеренной величины в колебания напряжения, тока или сопротивления, осталось только эти величины привести к виду удобному для запихивания в АЦП микроконтроллера.
(далее…)

Read More »

smdАналогАЦПДатчикОпорное напряжениеОУСхемотехника

Наваял тут небольшую шпаргалку. На стену перед глазами повесить. Основные степени, маркировка SMD резисторов и керамических кондеров. А также размеры smd резисторов и допустимые мощности для них. Если есть что добавить, то пишите в комменты, вместе настрогаем.

Где бы еще нарыть удобную графическую справку по типам корпусов. Никто не натыкался?

Read More »

smdНачинающимРезисторФизика