Элементы для технологии монтаж на поверхность (SMD - компоненты). Реферат по курсу Элементная база РЭС - Цифровые устройства - Скачать бесплатно
Реферат на тему:
Элементы для технологии монтаж на поверхность (SMD - компоненты)
по предмету:
Элементная база РЭС
Выполнил : студент 6-ого семестра
заочного обучения
Серов Николай
Преподаватель:
Москва 2004г.
Элементы для технологии монтаж на поверхность
(SMD - компоненты)
В современных электронных устройствах различного назначения широко
применяются компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа (SMD).
Причем не только в малогабаритных изделиях, где их применение диктуется
суровой необходимостью, но и в таких устройствах, где место экономить не
требуется. Применение SMD-компонентов в таких изделиях свидетельствует
скорее о высокой культуре производства.
На заре развития электроники радиоэлементы были массивными и
крупногабаритными, монтаж использовали навесной - на пистонах и монтажных
планках, соединения выполнялись отдельными проводами. Пока выпуском
радиоприемников занимались мастерские и мелкие заводики, где один мастер
выполнял монтаж от начала до конца, эта технология еще годилась.
Расширение масштабов выпуска и усложнение конструкции изделий потребовали
перехода к конвейерной сборке и новой технологии монтажа.
Так в первой половине 50-х годов пошлого века в жизнь вошли печатные
платы. На каждом рабочем месте монтировалась одна деталь или блок,
смонтированная плата поступала на регулировку и окончательную сборку. Для
дальнейшего увеличения производительности оставалось исключить ручные
операции при монтаже. Сначала был автоматизирован процесс пайки выводов, а
затем и процесс установки деталей на плату.
Автоматизированный монтаж радиодеталей применялся еще в 70-е годы, но
распространение получил только к началу 80-х годов, поскольку требовалось
создать гибкие управляющие системы, точные манипуляторы и решить комплекс
проблем, связанных с самими радиодеталями. Традиционный способ установки
выводов деталей в отверстия печатных плат (Hole Mounting Details)
потребовал жесткого соблюдения допусков на координаты отверстий и
качественной формовки выводов. Конструкция печатных плат оставалась такой
же, как и в момент их появления, изменились только материалы. На смену
хрупкому гетинаксу пришел стеклотекстолит, на печатных проводниках
появилось защитное покрытие (маска), необходимое при пайке выводов
"бегущей волной" припоя.
Дельнейшее уменьшение размеров деталей потребовало полностью изменить
взгляд на конструкцию печатных плат. Отказ от монтажных отверстий позволил
исключить процесс формовки выводов, однако потребовалось разработать
способ фиксации деталей до пайки, либо совместить процесс установки с
пайкой. Детали традиционной конфигурации уже с трудом вписывались в рамки
новой технологии и на арену вышли компоненты, специально предназначенные
для поверхностного монтажа SMD (Surface Mounting Details). Конечно,
полностью заменить детали в традиционных корпусах они не могут - резисторы
большой мощности, конденсаторы большой емкости, индуктивности,
трансформаторы и силовые транзисторы используются обычные, но доля
крупногабаритных деталей в современных устройствах невелика.
Главная проблема, которая возникает при ремонте или диагностике устройства
с компонентами поверхностного монтажа - идентификация или "что там
внутри". Основная масса компонентов с разнообразной "начинкой" выпускается
в корпусах прямоугольной формы с короткими формованными жесткими выводами
или контактными площадками на нижней и боковых поверхностях. Используются
также короткие "балочные" цилиндрические корпуса с контактными площадками
по концам, в них устанавливают только диоды, стабилитроны, резисторы и
конденсаторы.
Несмотря на большое количество стандартов, регламентирующих требования к
SMD-компонентам, многие фирмы выпускают элементы в корпусах собственной
разработки. Встречаются ситуации, когда корпус под стандартным
обозначением имеет нестандартные размеры. Нет единой системы нумерации
выводов сходных корпусов. К тому же каждый производитель использует свою
систему маркировки, поэтому под одним обозначением могут оказаться
совершенно разные типы деталей, и в этой ситуации не поможет даже
справочник.
Более того, внешний вид корпуса не всегда может однозначно указать даже на
класс изделия. Например, в корпусе с тремя выводами может монтироваться не
только транзистор, но и стабилизатор напряжения или ключевой транзистор с
согласующим устройством. Корпуса с большим числом выводов могут включать в
себя не только микросхему, но и диодную сборку или оптрон. Цветная полоса
или выемка с одной стороны двухвыводного корпуса указывает на
положительный вывод конденсатора или катод диода (стабилитрона), но с
уверенностью сказать "кто из них" скрывается внутри можно только по
маркировке, не всегда однозначной.
Поэтому при идентификации компонентов нужно руководствоваться не только
внешним видом деталей, но и схемой включения, отталкиваясь от однозначно
определяемых соседних деталей. На многих платах присутствуют позиционные
обозначения элементов, это значительно облегчает задачу. Обозначения
состоят из буквы, обозначающей класс элемента и нескольких цифр условной
нумерации элемента в схеме устройства или функционального блока. Буквой Q
обычно обозначают аналоговые транзисторы, буквой D - ключевые транзисторы
и диоды, Z или ZD - стабилитроны, R - резисторы, C - конденсаторы, L -
индуктивности.
Компоненты для поверхностного монтажа (SMD) слишком малы, чтобы на их
корпусе была нанесена стандартная маркировка. Поэтому существует
специальная система маркировки таких компонентов: на корпус прибора
нанесем код, состоящий из двух или трех символов.
Как пользоваться представленной информацией
Чтобы идентифицировать SMD компонент нужно определить тип корпуса и
прочитать идентификационный код, нанесенный на него. Далее следует найти
такой код в алфавитном списке кодов.
К сожалению, не каждый код является уникальным. Например, компонент,
обозначенный как 1A, может быть как BC846A, так и FMMT3904. Даже один и
тот же производитель может использовать один код для разных компонентов. В
таких случаях следует использовать тип корпуса для более точной
идентификации.
Различные варианты кодировки
Многие производители используют дополнительные символы в качестве своего
собственного идентификационного кода. Так, например, компоненты от Philips
обычно имеют строчную букву 'p' в дополнение к коду; компоненты от Siemens
обычно имеют дополнительную строчную букву's'. К примеру, если на
компонент нанесен код 1Ap, следует смотреть 1A. В соответствии с таблицей
имеется четыре разных варианта:
1A BC846A Phi ITT N BC546A
1A FMMT3904 Zet N 2N3904
1A MMBT3904 Mot N 2N3904
1A IRLML2402 IR F n-ch mosfet 20V 0.9A
Однако, поскольку компонент имеет 'p' суффикс, он произведен фирмой
Philips, а значит он - BC846A.
Многие новые компоненты фирмы Motorola имеют после кода верхний индекс
-маленькую букву, например SAC. Эта буква - всего лишь месяц изготовления.
Многие приборы от Rohm Semiconductors, начинающиеся на букву G,
эквивалентны приборам с маркировкой, равной оставшейся части кода.
Например, GD1 - то же самое, что и D1, то есть BCW31.
Некоторые приборы имеют единственную цветную букву (обычно это диоды в
очень маленьких корпусах). Цвет, если он имеет значение, указан в таблице
в скобках после кода.
Некоторую сложность может представить дифференциация разных типов корпусов
одного и того же прибора. Кпримеру 1K в корпусе SOT23 - это BC848B (с
рассеиваемой мощностью 250 мВт), а 1K в корпусе SOT323 - это BC848BW (с
рассеиваемой мощностью 200 мВт). В представленных таблицах такие приборы
обычно рассматриваются как эквивалентные.
Суффикс 'L' обычно указывает на низкопрофильный корпус, такой как SOT323
или SC70. 'W' - признак уменьшенного варианта корпуса, такого как SOT343.
Некоторые проблемы возникают с приборами перевернутого типа. Такие приборы
часто имеют букву 'R' в маркировке. Их выводы соответствуют выводам
обычного прибора, перевернутого вверх ногами. Таким образом, это
зеркальное отображение традиционного корпуса. Индентификация обычно
осуществляется по коду, но некоторые производители используют одинаковый
код. В этом случае потребуется сильное увеличительное стекло. Выводы
обычных корпусов выходят наружу близко к той стороне прибора, которая
соприкасается с поверхностью печатной платы, а у приборов перевернутого
типа выводы расположены ближе к верхней стороне корпуса прибора.
Аналогичные приборы и другая информация
Там, где возможно, в списке указан тип обычного (не SMD) прибора, имеющего
эквивалентные характеристики. Если такой прибор общеизвестен, другой
информации не дается, для менее известных приборов даны некоторые
дополнительные сведения. Если аналогичного прибора не существует,
приведено краткое описание прибора, которое может иметь значение при
выборе замены.
При описании характеристик прибора используются некоторые параметры,
характерные для конкретного прибора. Так, напряжение, указанное для
выпрямляющего диода - это чаще всего максимальное пиковое обратное
напряжение диода, а для стабилитронов (диодов Зенера - zener diode) дается
напряжение стабилизации. Обычно, если указаны величины напряжений, токов
или мощностей - это предельные значения. Например, прибор, описанный в
таблице как NPN 20V 0.1A 1W, является биполярным NPN транзистором с
максимальным напряжением коллектор-эмиттер 20 В, максимальным током
коллектора 100 мА и максимальной рассеиваемой мощностью 1 Вт. Некоторые
типы транзисторов имеют встроенные резисторы, в этом случае под базовым
резистором понимается резистор, соединенный последовательно с базой. Когда
указано два сопротивления, первое из них - это величина базового
резистора, второе - резистор между базой и эмиттером.
Кроме таблиц в данном описании приведены типы и размеры корпусов,
применяемые аббревиатуры, цветовая маркировка диодов и маркировка
электролитических конденсаторов.
Корпуса компонентов для поверхностного монтажа (SMD)
0x08 graphic
Несмотря на большое количество стандартов, регламентирующих требования к
корпусам электронных компонентов, многие фирмы выпускают элементы в
корпусах, не соответствующих международным стандартам. Встречаются также
ситуации, когда корпус, имеющий стандартные размеры, имеет нестандартное
название.
Часто название корпуса состоит из четырех цифр, которые отображают его
длину и ширину. Но в одних стандартах эти параметры задаются в дюймах, а в
других — в миллиметрах. Например, название корпуса 0805 получается
следующим образом: 0805 = длина х ширина = (0.08 х 0.05) дюйма, а корпус
5845 имеет габариты (5.8 х 4.5) мм: Корпуса с одним и тем же названием
могут иметь разную высоту, различные контактные площадки и выполнены из
различных материалов, но рассчитаны для монтажа на стандартное
установочное место. Ниже приведены размеры в миллиметрах наиболее
популярных типов корпусов.
0x08 graphic
+--------------------------------------------------------------+
|Тип корпуса | L* | W* | Н** (мм) |k (мм)| Примечание |
| | |(мм)| | | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|0402(1005) |1.0 |0.5 |0.35...0.55| 0.2 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|0603 (1608) |1.6 |0.8 |0.45...0.95| 0.3 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|0805 (2012) |2.0 |1.25| 0.4...1.6 | 0.5 | ГОСТ PI-12-0.062 |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1206 (3216) |3.2 |1.6 |0.4...1.75 | 0.5 | ГОСТ P1-12-0.125; |
| | | | | | P1-16 |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1210 (3225) |3.2 |2.5 |0.55...1.9 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1218 (3245) |3.2 |4.5 |0.55...1.9 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1806 (4516) |4.5 |1.6 | 1.6 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1808 (4520) |4.5 |2.0 | 2.0 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|1812 (4532) |4.5 |3.2 | 0.6...2.3 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|2010 (5025) |5.0 |2.5 | 0.55 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|2220 (5750) |5.7 |5.0 | 1.7 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|2225 (5763) |5.7 |6.3 | 2.0 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|2512 (6432) |6.4 |3.2 | 2.0 | 0.6 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|2824 (7161) |7.1 |6.1 | 3.9 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|3225 (8063) |8.0 |6.3 | 3.2 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|4030 |10.2|7.6 | 3.9 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|4032 |10.2|8.0 | 3.2 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|5040 |12.7|10.2| 4.8 | 0.5 | |
|------------+----+----+-----------+------+--------------------|
|6054 |15.2|13.7| 4.8 | 0.5 | |
+--------------------------------------------------------------+
0x08 graphic
+--------------------------------------------------------+
| Тип | L* | W* | H** | F | Примечание |
| корпуса | (мм) | (мм) | (мм) | (мм) | |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 2012 | 2.0 | 1.2 | 1.2 | 1.1 | EIAJ |
| (0805) | | | | | |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 3216 | 3.2 | 1.6 | 1.6 | 1.2 | EIAJ |
| (1206) | | | | | |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 3216L | 3.2 | 1.6 | 1.2 | 1.2 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 3528 | 3.5 | 2.8 | 1.9 | 2.2 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 3528L | 3.5 | 2.8 | 1.2 | 2.2 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 5832 | 5.8 | 3.2 | 1.5 | 2.2 | - |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 5845 | 5.8 | 4.5 | 3.1 | 2.2 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 6032 | 6.0 | 3.2 | 2.5 | 2.2 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 7343 | 7.3 | 4.3 | 2.8 | 2.4 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 7343Н | 7.3 | 4.3 | 4.3 | 2.4 | EIAJ |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| DO-214AA | 5.4 | 3.6 | 2.3 | 2.05 | JEDEC |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| DO-214AB | 7.95 | 5.9 | 2.3 | 3.0 | JEDEC |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| DO-214AC | 5.2 | 2.6 | 2.4 | 1.4 | JEDEC |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| DO-2 ИВА | 5.25 | 2.6 | 2.95 | 1.3 | JEDEC |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| SMA | 5.2 | 2.6 | 2.3 | 1.45 | MOTOROLA |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| SMB | 5.4 | 3.6 | 2.3 | 2.05 | MOTOROLA |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| SMC | 7.95 | 5.9 | 2.3 | 3.0 | MOTOROLA |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| 0x08 | | | | | |
| graphic | 5.5 | 3.8 | 2.5 | 2.2 | ST |
| SOD 6 | | | | | |
|-----------+-------+-------+-------+-------+------------|
| SOD 15 | 7.8 | 5.0 | 2.8 | 3.0 | ST |
+--------------------------------------------------------+
+------------------------------------------------------------------+
| Тип | L* | L1* | W* | H** | B | Примечание |
| корпуса | (мм) | (мм) | (мм) | (мм) | (мм) | |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| DO-215AA | 4.3 | 6.2 | 3.6 | 2.3 | 2.05 | JEDEC |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| D0-215AB | 6.85 | 9.9 | 5.9 | 2.3 | 3.0 | JEDEC |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| DO-215AC | 4.3 | 6.1 | 2.6 | 2.4 | 1.4 | JEDEC |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| DO-21SBA | 4.45 | 6.2 | 2.6 | 2.95 | 1.3 | JEDEC |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| ESC | 1.2 | 1.6 | 0.8 | 0.6 | 0.3 | TOSHIBA |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| SOD-123 | 2.7 | 3.7 | 1.55 | 1.35 | 0.6 | PHILIPS |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| SOD-323 | 1.7 | 2.5 | 1.25 | 1.0 | 0.3 | PHILIPS |
|----------+--------+--------+--------+-------+-------+------------|
| SSC | 1.3 | 2.1 | 0.8 | 0.8 | 0.3 | TOSHIBA |
+------------------------------------------------------------------+
0x08 graphic
+--------------------------------------------------------+
| Тип корпуса | L* | D* | F* | S* | Примечание |
| | (мм) | (мм) | (мм) | (мм) | |
|-------------+------+------+------+-------+-------------|
| DO-213AA | 3.5 | 1.65 | 048 | 0.03 | JEDEC |
| (SOD80) | | | | | |
|-------------+------+------+------+-------+-------------|
| DO-213AB | 5.0 | 2.52 | 0.48 | 0.03 | JEDEC |
| (MELF) | | | | | |
|-------------+------+------+------+-------+-------------|
| 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 | 3.5 | 1.6 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
| (miniMELF) | | | | | |
|-------------+------+------+------+-------+-------------|
| SOD80C | 3.6 | 1.52 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
|-------------+------+------+------+-------+-------------|
| SOD87 | 3.5 | 2.05 | 0.3 | 0.075 | PHILIPS |
+--------------------------------------------------------+
* В зависимости от технологий, которыми обладает фирма, варьируются и
нормируемые разбросы относительно базовых габаритов. Наиболее
распространенные допуски: ±0.05 мм — для корпуса длиной до 1 мм, например
0402; ±0.1 мм — до 2 мм, например SOD-323; ±0.2 мм — до 5 мм; ±0.5 мм —
свыше 5 мм. Небольшие расхождения в размерах у разных фирм обусловлены
различной степенью точности перевода дюймов в мм, а также указанием только
min, max или номинального размера.
** Корпуса с одним и тем же названием могут иметь разную высоту. Это
обусловлено: для конденсаторов — величиной емкости и рабочим напряжением,
для резисторов — рассеиваемой
|
