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.
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.
Smd диоды и стабилитроны
Диоды могут быть как в цилиндрических корпусах, так и в корпусах в виде небольших параллелипипедов. Цилиндрические корпуса диодов чаще всего предсавтлены корпусами MiniMELF (SOD80 / DO213AA / LL34) или MELF (DO213AB / LL41). Типоразмеры у них задаются также как у катушек, резисторов, конденсаторов.
| Диоды, стабилитроны, конденсаторы, резисторы | |||||
| Тип корпуса | 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 | PANASONIC |
| ER021L | 2.0 | 1.25 | 0.3 | 0.07 | PANASONIC |
| ERSM | 5.9 | 2.2 | 0.6 | 0.15 | PANASONIC, ГОСТ Р1-11 |
| MELF | 5.0 | 2.5 | 0.5 | 0.1 | CENTS |
| SOD80 (miniMELF) | 3.5 | 1.6 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
| SOD80C | 3.6 | 1.52 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
| SOD87 | 3.5 | 2.05 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
Smd катушки индуктивности и дроссели
Индуктивности встречаются во множестве видов корпусов, но корпуса подчиняются все тому же закону типоразмеров. Это облегачает автоматический монтаж. Да и нам, радиолюбителям, позволяет легче ориентироваться.
Всякие катушки, дроссели и трансформаторы называются “моточные изделия”. Обычно мы их мотаем сами, но иногда можно и прикупить готовые изделия. Тем более, если требуются SMD варианты, которые выпускаются со множестом бонусов: магнитное экранирование корпуса, компактность, закрытый или открытый корпус, высокая добротность, электромагнитное экранирование, широкий диапазон рабочих температур.
Подбирать требующуюся катушку лучше по каталогам и требуемому типоразмеру. Типоразмеры, как и для чип-резисторов задаются спомощью кода из четырех чисел (0805). При этом “08” обозначает длину, а “05” ширину в дюймах. Реальный размер такого SMD-компонента будет 0.08х0.05 дюйма.
Smd конденсаторы
Керамические чип-конденсаторы совпадают по типоразмеру с чип-резисторами, а вот танталовые чип-конденсаторы имеют своют систему типоразмеров:
| Танталовые конденсаторы | |||||
| Типоразмер | L, мм (дюйм) | W, мм (дюйм) | T, мм (дюйм) | B, мм | A, мм |
| A | 3.2 (0.126) | 1.6 (0.063) | 1.6 (0.063) | 1.2 | 0.8 |
| B | 3.5 (0.138) | 2.8 (0.110) | 1.9 (0.075) | 2.2 | 0.8 |
| C | 6.0 (0.236) | 3.2 (0.126) | 2.5 (0.098) | 2.2 | 1.3 |
| D | 7.3 (0.287) | 4.3 (0.170) | 2.8 (0.110) | 2.4 | 1.3 |
| E | 7.3 (0.287) | 4.3 (0.170) | 4.0 (0.158) | 2.4 | 1.2 |
Smd резисторы
| Прямоугольные чип-резисторы и керамические конденсаторы | |||||
| Типоразмер | L, мм (дюйм) | W, мм (дюйм) | H, мм (дюйм) | A, мм | Вт |
| 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 | 1 |
| 2021 | 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 | 1 |
| Цилиндрические чип-резисторы и диоды | |||||
| Типоразмер | Ø, мм (дюйм) | L, мм (дюйм) | Вт | ||
| 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) | 1 | ||
Smd транзисторы
Транзисторы для поверхностного монтажа могут быть также малой, средней и большой мощности. Они также имеют соответствующие корпуса. Корпуса транзисторов можно условно разбить на две группы: SOT, DPAK.
Хочу обратить внимание, что в таких корпусах могут быть также сборки из нескольких компонентов, а не только транзисторы. Например, диодные сборки.
Индуктивности. цветовая маркировка.
Для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т. е. Допускаемое отклонение от указанного номинала. Наиболее частоприменяется кодировка 4 или 3 цветными кольцами или точками. Первые две метки указывают на значение номинальной индуктивности в микрогенри (мкГн, ?Н),третья метка – множитель, четвертая – допуск.
Обычно для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала. Номинальное значение кодируется цифрами, а допуск – буквами.
Применяется два вида кодирования.
Первые две цифры указывают значение в микрогенри (мкГн, ?Н), последняя – количество нулей. Следующая за цифрами буква указывает на допуск. Например, код 101J обозначает100 мкГн 5%. Исключение является случаи, когда индуктивность меньше 10 мкГн.
ДОПУСК: D = 0.3 нГн J = 5% K = 10 % M = 20 %
ПРИМЕРЫ ОБОЗНАЧЕНИЙ:
2N2D –2.2 нГн 0.3 нГн 1R0K– 1.2 мкГн 10% 1470K– 47 мкГн 10%
22N – 22 нГн 2R2K– 2.2 мкГн 10% 680K– 68 мкГн
R10M – 0.10 мкГн 20% 3R0K– 3.3 мкГн 10% 101K– 100 мкГн 10%
R15M– 0.15 мкГн 20% 4R7K– 4.7 мкГн 10% 151K– 150 мкГн 10%
1R0K– 1.2 мкГн 10% 330K – 33 мкГн 10% 102 – 1000 мкГн
Индуктивности маркируются непосредственно в микрогенри (мкГн, mН). В таких случаях маркировка 680К будет означать не 68 мкГн ± 10 , как в случае А, а 680 мкГн ± 10
ДИОДЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА.
Первый вывод полярных приборов маркируется точкой, выемкой или полосой у катода
ТРАНЗИСТОРЫ. КОДОВАЯ МАРКИРОВКА.
Цоколевка: 1-С,2-E,3-B,4-E
Цоколевка: 1-B,2-E,3-C
Цоколевка: 1-B,2-E,3-C
Цоколевка: 1-B,2-E,3-C,4-E
Цоколевка: 1-B,2-E,3-C
Данная страничка не позволяет полностью описать развитие электронной базы у всех производителей но возможно поможет создать представление о элементной базе smd.
Как вы распознаете смд конденсаторы без маркировки?
Да да.
Часто керамические конденсаторы SMD маркируются кодом из буквы или двух букв и цифры. Первая буква является необязательной – она обозначает код изготовителя. Вторая буква – обозначает мантиссу, которую можно будет выбрать из таблицы ниже. А цифра, которая стоит в конце кода – степень десятичного основания для обозначения в пикофарадах pF.
Пример маркировки SMD конденсатора: код конденсатора R3, т.к. буква всего одна, то нам не известен изготовитель данного конденсатора, значение мантиссу выбираем из таблицы и оно равно 4.3, цифра 3 указывает на степень десятичного основания, т.о. получим значение конденсатора 4.3х103 pF или 4.3 nF. Тот-же конденсатор, но уже от известного производителя – KR3, буква K, как уже говорилось указывает на производителя (K – Kemet).
Как известно в конденсаторах используются различные типы диэлектриков, такие как NP0, Z5U, Y5V и X7R. Применение того или иного диэлектрика дает несколько разные свойства конденсатора. Соответственно он может быть большей емкости, но также обладать большой погрешностью номинального значения или значительно менять значение емкости в зависимости от температуры окружающей среды. В цепях общего назначения обычно используются конденсаторы с диэлектриками X7R и Z5U.
Конденсаторы на основе диэлектрика с высокой проницаемостью, согласно стандарту EIA обозначаются тремя символами. Два первых символа (буква и цифра) обозначают температурный рабочий диапазон, первый символ соответствует нижней границе температуры, а второй соответственно верхней. Последний символ указывает на точность конденсатора. На основе таблицы и примера ниже можно провести расшифровку кода конденсатора по стандарту EIA.
Пример маркировки по EIA стандарту: код Y4E, первый символ Y – нижняя граница температурного диапазона по таблице равна -30С, второй символ – цифра 4 – верхняя граница температурного диапазона, она равна 65С, и последний символ – буква E показывает, что точность конденсатора составляет 4.7%.
Температурный диапазонИзменение емкости
Первый символНижний пределВторой символВерхний пределТретий символТочность
И тд там таблицы расшифровок есть.
§
Схема плавного пуска к болгарке, на КР1182ПМ1. Еще раз фото.
Раз уж речь зашла о конденсаторах – вот на этой схеме плавного пуска регулирующий конденсатор 47 мкф. Написано, пока он заряжается, идет плавный рост напряжения на выходе, и потому болгарка медленно разгоняется. Без мгновенного стартового рывка. В этом вся идея схемы.
И написано, что чем больше конденсатор, тем дольше время разгона двигателя.
А шунтирующее его сопротивление 68 ком нужно только для разряда этого конденсатора после выключения сети.
Влияет ли это сопротивление на скорость заряда конденсатора, т.е. на время плавного разгона? В смысле, регулировать время разгона не только емкостью конденсатора, но и величиной сопротивления?
В сети полно схем, где это сопротивление нарисовано от 30 до 150 ком, или вообще сделано переменным, в утверждении что это получается регулятор оборотов. Ну на разгоне допустим, но когда конденсатор уже зарядился на полную, чего оно там регулировать будет?
§
Корпуса чип-компонентов
Достаточно условно все компоненты поверхностного монтажа можно разбить на группы по количеству выводов и размеру корпуса:
| выводы/размер | Очень-очень маленькие | Очень маленькие | Маленькие | Средние |
| 2 вывода | SOD962 (DSN0603-2), WLCSP2*, SOD882 (DFN1106-2), SOD882D (DFN1106D-2), SOD523, SOD1608 (DFN1608D-2) | SOD323, SOD328 | SOD123F, SOD123W | SOD128 |
| 3 вывода | SOT883B (DFN1006B-3), SOT883, SOT663, SOT416 | SOT323, SOT1061 (DFN2020-3) | SOT23 | SOT89, DPAK (TO-252), D2PAK (TO-263), D3PAK (TO-268) |
| 4-5 выводов | WLCSP4*, SOT1194, WLCSP5*, SOT665 | SOT353 | SOT143B, SOT753 | SOT223, POWER-SO8 |
| 6-8 выводов | SOT1202, SOT891, SOT886, SOT666, WLCSP6* | SOT363, SOT1220 (DFN2020MD-6), SOT1118 (DFN2020-6) | SOT457, SOT505 | SOT873-1 (DFN3333-8), SOT96 |
| > 8 выводов | WLCSP9*, SOT1157 (DFN17-12-8), SOT983 (DFN1714U-8) | WLCSP16*, SOT1178 (DFN2110-9), WLCSP24* | SOT1176 (DFN2510A-10), SOT1158 (DFN2512-12), SOT1156 (DFN2521-12) | SOT552, SOT617 (DFN5050-32), SOT510 |
Конечно, корпуса в таблице указаны далеко не все, так как реальная промышленность выпускает компоненты в новых корпусах быстрее, чем органы стандартизации поспевают за ними.
Корпуса SMD-компонентов могут быть как с выводами, так и без них. Если выводов нет, то на корпусе есть контактные площадки либо небольшие шарики припоя (BGA). Также в зависимости от фирмы-производителя детали могут могут различаться маркировкой и габаритами. Например, у конденсаторов может различаться высота.
Большинство корпусов SMD-компонентов предназначены для монтажа с помощью специального оборудования, которое радиолюбители не имеют и врядли когда-нибудь будет иметь. Связано это с технологией пайки таких компонентов. Конечно, при определённом упорстве и фанатизме можно и в домашних условиях паять BGA-микросхемы.
Типы корпусов SMD по названиям
| Название | Расшифровка | кол-во выводов |
| SOT | small outline transistor | 3 |
| SOD | small outline diode | 2 |
| SOIC | small outline integrated circuit | >4, в две линии по бокам |
| TSOP | thin outline package (тонкий SOIC) | >4, в две линии по бокам |
| SSOP | усаженый SOIC | >4, в две линии по бокам |
| TSSOP | тонкий усаженный SOIC | >4, в две линии по бокам |
| QSOP | SOIC четвертного размера | >4, в две линии по бокам |
| VSOP | QSOP ещё меньшего размера | >4, в две линии по бокам |
| PLCC | ИС в пластиковом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J | >4, в четыре линии по бокам |
| CLCC | ИС в керамическом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J | >4, в четыре линии по бокам |
| QFP | квадратный плоский корпус | >4, в четыре линии по бокам |
| LQFP | низкопрофильный QFP | >4, в четыре линии по бокам |
| PQFP | пластиковый QFP | >4, в четыре линии по бокам |
| CQFP | керамический QFP | >4, в четыре линии по бокам |
| TQFP | тоньше QFP | >4, в четыре линии по бокам |
| PQFN | силовой QFP без выводов с площадкой под радиатор | >4, в четыре линии по бокам |
| BGA | Ball grid array. Массив шариков вместо выводов | массив выводов |
| LFBGA | низкопрофильный FBGA | массив выводов |
| CGA | корпус с входными и выходными выводами из тугоплавкого припоя | массив выводов |
| CCGA | СGA в керамическом корпусе | массив выводов |
| μBGA | микро BGA | массив выводов |
| FCBGA | Flip-chip ball grid array. Массив шариков на подложке, к которой припаян кристалл с теплоотводом | массив выводов |
| LLP | безвыводной корпус |
Из всего этого зоопарка чип-компонентов для применения в любительских целях могут сгодиться: чип-резисторы, чип-конденсаторы , чип-индуктивности, чип-диоды и транзисторы, светодиоды, стабилитроны, некоторые микросхемы в SOIC корпусах. Конденсаторы обычно выглядят как простые параллелипипеды или маленькие бочонки. Бочонки — это электролитические, а параллелипипеды скорей всего будут танталовыми или керамическими конденсаторами.
Маркировка smd-компонентов
Мне иногда кажется, что маркировка современных электронных компонентов превратилась в целую науку, подобную истории или археологии, так как, чтобы разобраться какой компонент установлен на плату иногда приходитсяпровести целый анализ окружающих его элементов.
Причина кроется в автоматизации процесса сборки. SMD компоненты устанавливаются роботами, в которых установлены сециальные бабины (подобные некогда бабинам с магнитными лентами), в которых расположены чип-компоненты. Роботу все равно, что там в бабине и есть ли у деталей маркировка. Маркировка нужна человеку.
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.
Рекомендую видео к просмотру – “Что такое SMD компоненты и как их паять”:
Пайка чип-компонентов
В домашних условиях чип-компоненты можно паять только до определённых размеров, более-менее комфортным для ручного монтажа считается типоразмер 0805. Более миниатюрные компоненты паяются уже с помощью печки. При этом для качественной пропайки в домашних условиях следует соблюдать целый комплекс мер.
Перемычки и резисторы с «нулевым» сопротивлением.
Многие фирмы выпускается в качестве плавких вставок или перемычек специальные провода –Jumper Wire – с нормированным сопротивлением и диаметром (0,6 мм , 08 мм )и резисторы с «нулевым» сопротивлением. Резисторы выполняются в стандартном цилиндрическом корпусе с гибкими выводами (Zero-Ohm) или в стандартном корпусе для поверхностного монтажа (Jumper Chip).
Реальные значения сопротивлениятаких резисторов лежат в диапазоне единиц или десятков миллиом ( — 0,005…0,05 Ом). В цилиндрических корпусах маркировка осуществляется черным кольцом посередине, в корпусах для поверхностного монтажа (0603,0805,1206…), обычно маркировка отсутствует, либо наносится код «000».
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.
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.
[quads id=1]Резисторы. кодовая маркировка
Фирма PHILIPS кодирует номинал резисторов в соответствии с общепринятыми стандартами, т.е. первые две или три цифры указывают номинал в омах, а последняя – количество нулей (множитель).В зависимости от точности резистора номинал кодируется в виде 3 или 4-х символов.
если на резисторе вы увидите код 107 – это 10 с семью нулями (100 МОм), а всего лишь 0.1 Ом
- А. Маркировка 3-мя цифрами. Первые две цифры указывают значение в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24, допуском 1 и 5%, типоразмеров 0603,0805 и 1206.
( 103 = 10 000 = 10 кОм ) - В. Маркировка 4-мя цифрами. Первые три цифры указывают значения в омах последняя – количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1% , типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль децимальной запятой.
( 4422 = 442 00 = 44.2 кОм ) - С. Маркировка 3-мя символами.
Первые два символа – цифры, указывающие значение сопротивления в омах, взятые из нижеприведенной таблицы последний символ — буква, указывающая значение множителя:
S=10-2; R=10-1; B=10; C=102; D=103; E=104; F=105.
Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%, типоразмером 0603. ( 10C = 124 x 102 = 12.4 кОм )
Примечание. Маркировки А и В – стандартные, маркировка С – внутрифирменная.
Типоразмеры smd-компонентов
Чип-компоненты одного номинала могут иметь разные габариты. Габариты SMD-компонента определяются по его “типоразмеру”. Например, чип-резисторы имеют типоразмеры от “0201” до “2512”. Этими четырьмя цифрами закодированы ширина и длина чип-резистора в дюймах. Ниже в таблицах можно посмотреть типоразмеры в миллиметрах.
