Размеры элементов для поверхностного монтажа

Компоненты для поверхностного монтажа

Обратите внимание, что по видам современных корпусов создан отдельный раздел с чертежами (размеры, спецификация).
Раздел доступен по ссылке — Виды корпусов электронных компонентов.

Введение.

Сначала восьмидесятых годов появилась тенденция к замене традиционной сквозной технологии монтажа радиокомпонентов на поверхностную (SMT). SMT — технология использует приборы (радиокомпоненты) для поверхностного монтажа. Внедрённая в принципе для автоматизированного производства по мере распространения она стала применяться даже врадиолюбительском сообществе. Эта тенденция будет продолжаться, т.к. многиеновые компоненты выпускаются только в SMD — исполнении.

Метод SMT открывает преимущества и новые применения через миниатюризацию компонентов и увеличение надёжности. К сожалению, промышленные стандарты позволяют большинству SMD — компонентов не иметь чёткой маркировки. Из — за малого размера компонентов они маркируются кодом. Поэтому уверенная идентификация компонентов невозможна без соответствующей технической документации. Более того, полярностьи распиновка различных компонентов невозможна без даташитов (спецификаций технических данных ТУ). Из — за всех этих факторов начинающим тяжело работать с SMD — компонентами.

Эта статья позволяет помочь новичкам и тем более должна помочь сервисным инженерам начать ремонт аппаратуры, произведённой с применением SMD — компонентов. В статье представлено большинство компонентов, доступных с конца 1998 года, с распиновкой и сравнительными таблицами раскодирования SMD/классика и классика/ SMD. SMD не представляет «новую технику в принципиальном плане», это просто миниатюризация компонентов. Ноэти компоненты требуют другой технологии производства. В случаях когда Вы затрудняетесь в определении компонента, Вам помогут разделы форума Monitor — Опознать элемент, DataSheet и другие.

Приборы с поверхностным монтажом (SMD) это активные и пассивные электронные компоненты без традиционных выводов.

При традиционной сквозной технологии (THT) радиодетали устанавливаются на «стороне компонентов» печатной платы (PCB), выводы вставляются в отверстия и припаиваются к медным площадкам на обратнойстороне, «стороне пайки».

SMD — компоненты располагаются на «стороне пайки» печатной платы, их металлические цоколи — контакты припаиваются к медным площадкам со стороны печати. Благодаря этому обе стороны печатной платы могут быть использованы, как активные области. Толщина печатных плат, используемых для монтажа SMD — компонентов, составляет от 0.8 до 1 мм. Исторически SMD ведут происхождение от гибридных схем на керамических подложках (середина семидесятых), но значительное промышленное применение началось в начале восьмидесятых годов.

Миниатюризация SMD не прекращается. Расстояния между соединительными выводами уменьшилось до 0.5 мм ( в прошлом 1.27 мм). Достигнутый стандарт для конденсаторов и резисторов 0402 (1.0 * 0.5мм). Стандарт 0402 требует в десять раз меньшую площадь, чем стандарт 1208 и в 5 раз меньшую, чем стандарт 0805.

Преимущества SMD — компонентов.

• Площадь печатной платы намного меньше, чем при использовании традиционных радиодеталей.
• Т.к. обе стороны платы могут быть использованы для монтажа, окончательная площадь для одних и тех же схем уменьшится на 50 процентов.
• Упрощается монтаж, не надо связывать и обрезать выводы.
• Автоматическая сборка очень лёгкая и дешёвая.
• Маленький размер компонентов позволяет высокую плотность размещения. Для одних и тех же схем объём модуля, собранного из SMD, уменьшается на 30 процентов по сравнению с традиционной технологией. Соответственно, уменьшаетсяи размер всей аппаратуры.
• Очень высокая устойчивость к механическим ударам и вибрации.
• Низкая стоимость хранения и транспортировки. Меньшие площадь и объём хранения.
• Не требуется сверление и металлизация отверстий.
• Тонкие контактные площадки.
• При больших сериях низкая стоимость производства.

Ограничения, накладываемые на SMD — компоненты.

Целью применения SMD является достижение максимальной плотности расположения компонентов, что ведёт к уменьшению объёма модулей и аппаратов. Этого требует всеобщая миниатюризация.

• Использование микросхем с большим числом выводов ( с шагом 0.5 — 1.27 мм, макс. 148 выводов ) делает трассировку дорожек между выводами ИС невозможной.
• РазводкаSMD на плате очень непроста. Расстояния между площадками для пайки фиксированы. Размеры и расстояния между дорожками зависятот технологии пайки, используемойпроизводителем.
• Высокая плотность размещения компонентов вызывает перегрев. Рассеивание мощности энергоёмких деталей проходит непосредственно с медных дорожек печатной платы. Высокая температура дорожек воздействует на соседние компоненты.
• Отсутствие общей стандартизации SMD.
• Не все SMD — компоненты маркируются понятным текстом. Более того, очень часто компоненты вообще никак не маркируются.
• При использовании традиционных компонентов ремонт намного проще.

SMD — термины.

• SMD — приборы для поверхностного монтажа (активные, пассивные и электромеханические компоненты).
• SMT — технология поверхностного монтажа ( сборочная имонтажная технологии).
• SMA — технология поверхностного монтажа (модули, собранные с применением SMT).
• SMD/C — приборы/компоненты для поверхностного монтажа. (Компоненты для SMT)
• SMP — корпуса, применяемые для поверхностного монтажа (Классификация)
• SME — оборудование для поверхностного монтажа (SMT сборочные машины).
• SO — малогабаритный (4 — 28 выводов).
• VSO — сверхмалогабаритный (40 выводов).
• SOP — малогабаритный корпус
• SOD — малогабаритный диод.
• SOT — — малогабаритный транзистор.
• SOIC — малогабаритная интегральная схема.
• CC — Буквально держатель кристалла . Керамический или пластиковый корпус, в который обычно помещается интегральная микросхема, квадратной формы с расположением выводов по всем четырём сторонам.
• LCC — безвыводной держатель кристалла. Вместо выводов контактные площадки.
• PLCC — пластиковый LCC.
• LCCC — керамический LCC — корпус.
• MELF — безвыводной корпус с металлизированными контактами — сторонами.
• MINI MELF — мини вариант MELF
• MICRO MELF — микро вариант MELF

SMD — размеры и габариты.

Кодированное описание любого формата SMD — корпусов включает четыре цифры, которые представляют длину и ширину в сотых дюйма (1/100 дюйма, 1 дюйм 25.4 мм)

Первые две цифры — длина, третья и четвертая — ширина чипа.

Например, формат 0805

Длина 25.4мм * 0.08 = 2.032мм

Ширина 25.4мм * 0.05 = 1.27мм

SMD — резисторы.

Таблица 5.1.1 Габариты тонкопленочных чип — резисторов.

Тип	Мощность (Watt)	Длина (мм)	Ширина (мм)
0402	0.063	1.0	0.5
0503	0.063	1.27	0.75
0505	1.27	1.25
0603	0.062	1.60	0.80
0705	1.91	1.27
0805	0.1	2.00	1.25
1005	0.125	2.55	1.25
1010	2.55	2.55
1206	0.25	3.2	1.6
1210	0.25	3.2	2.6
1505	3.8	1.25
2010	0.5	5.08	2.55
2208	5.72	1.90
2512	1.0	6.5	3.25
MELF	5.5	2.2
MINIMELF	3.6	1.4
MICROMELF	2.0	1.27

SMD — резисторы бывают прямоугольной формы, как чипы, или цилиндрической формы, MELF — исполнение. Вместо перемычек применяются резисторы с нулевым сопротивлением. Они выполнены в стандартных для всех SMD — резисторов размерах и маркируются обычно тремя нулями 000.

Наиболее популярный формат SMD — резисторов это 1206 (длина L 3.2мм, ширина W 1.6 мм, высота H 0.6 мм, максимальная мощность Pmax 0, 125 Вт, 70 градусов C) и 0805 ( длина L 2.0 мм, ширина W 1.25 мм, максимальная мощность Pmax 0, 125 Вт, 70 градусов C) . С прямоугольными чипами, равно как и с конденсаторами, работы по разводке печатной платы, монтажу и ремонту проводятся по тем же правилам.

Диапазон значений сопротивления лежит в пределах от 1 Ом до 10 Мом, плюс чип — перемычка с нулевым сопротивлением.

Конструкция SMD — резисторов.

Чип — резисторы созданы с использованием тонкоплёночной технологии на керамической подложке. Они имеют металлические области на узких сторонах, позволяющие возможность пайки. Резистивный слой покрыт защитной глазурью. При пайке чип — резисторов могут применяться все общепринятые технологии (оплавлением, волной или паяльником)

Маркировка SMD — резисторов.

Существуют SMD резисторы с допуском 2 и 5 процентов со значениями согласно ряда МЭК IEC E 24. Они помечены следующим кодом.

Значение	Маркировка
0 Ω (bridge)	000
1.0 Ω to 9.1 Ω	XRX (например 9R1)
10 Ω to 91 Ω	XXR (например 91R)
100 Ω to 10 MΩ	См. Табл. 6.3.2.

Табл. 5.1.2.1 Маркировка резисторов с двух — и пятипроцентным отклонением.

Пример маркировки резисторов с двух — и пятипроцентным отклонением

А — первая цифра, обозначающая сопротивление.

В — вторая цифра, обозначающая сопротивление.

Маркировка	Значение
101	100 Ω
471	470 Ω
102	1 kΩ
122	1.2 kΩ
103	10 kΩ
123	12 kΩ
104	100 kΩ
124	120 kΩ
474	470 kΩ

SMD чип — резисторы с допуском 1 процент маркируются тремя или четырьмя цифрами.

Доступные номиналы из ряда E24, E96.

Маркировка	Значение
100 Ω до 988 Ω	XXXR
1 kΩ до 1 MΩ	XXXX

Табл. 5.1.2.3 Маркировка резистора с допуском 1 процент.

Пример маркировки резисторов с допуском 1 процент

Маркировка	Значение
100R	100 Ω
634R	634 Ω
909R	909 Ω
1001	1kΩ
4701	4.7 kΩ
1002	10 kΩ
1502	15 kΩ
5493	1549 kΩ
1004	1 MΩ

А — первая цифра, обозначающая сопротивление.

В — вторая цифра, обозначающая сопротивление.

С — третья цифра, обозначающая сопротивление.

Резисторы MELF выпускаются в трех вариантах исполнения.

MELF формат 0204 длина 5.9 мм, диаметр 2.2 мм

mini MELF формат 0204 длина 3.5 мм, диаметр 1.5мм

micro MELF формат 0207 длина 2.2 мм, диаметр 1.1мм

Значение сопротивления MELF — резисторов маркируется стандартным кодом из 4 или 5 колец, используемым традиционными резисторами. Имеются в наличии номиналы рядов E24, E96, E192, но не со всеми допусками точности.

Также существуют резисторы с нулевым сопротивлением. Максимальный ток нагрузки 2 А. Маркировка 000 или 0R0.

Табл. 5.1.2.5 Международный цветовой код маркировки резисторов.

4-ех цветный код 5-ти цветный код	1-ое кольцо 1-ое кольцо	2-ое кольцо 2 — 3-е кольцо	3-ое кольцо 4-ое кольцо	4-ое кольцо 5-ое кольцо	Допуск
Чёрный	0	0	—	Фиолетовый	0.1%*100Ω-100kΩ
Коричневый	1	1	0	Синий	0.25%*47Ω-100kΩ
Красный	2	2	00	Зелёный	0.5%*10Ω-330kΩ
Оранжевый	3	3	000	Коричневый	1%*1Ω-5.1MΩ
Жёлтый	4	4	0000	Красный	2%*1Ω-10MΩ
Зелёный	5	5	00000	Золотой	5%*0.22-10MΩ
Синий	6	6	000000
Фиолетовый	7	7
Серый	8	8

Подстроечные SMD — резисторы

Подстроечные SMD — резисторы существуют в двух вариантах исполнения, с тремя и четырьмя выводами. Четвёртый вывод служит только для механической поддержки. Мощность рассеивания подстроечного резистора 0.2 Вт. Ползунок регулятора можно повернуть на 360 градусов, но активный угол — 270. Оставшиеся 90 градусов — мёртвая зона, где ползунок не контактирует с резистивным слоем. Значение сопротивления варьируется от 100 Ом до 1 Мом.

Керамические многослойные чип — конденсаторы.

Керамические многослойные SMD чип — конденсаторы доступны в широком диапазоне значений от 47пФ до 1.0 мкФ. В зависимости от значения применяются семь форматов корпуса. Наиболее популярные 7805 и 1206. К сожалению, эти компоненты не маркируются ни цифрами, ни цветовым кодом. Это не представляет проблемы для промышленности, где компоненты собираются из рулона, но очень опасно для сервисных специалистов.

Будьте очень аккуратны с немаркированными компонентами. Не смешивайте их!

Форматы корпуса керамических многослойных чип — конденсаторов.

Тип корпуса	L (мм)	B (мм)	H (мм)	A (мм)
0508	2.0	1.25	0.51 до 1.27	0.25 до 0.75
0603	1.6	0.8	0.80
1206	3.2	1.6	0.51 до 1.6	0.25 до 0.75
1210	3.2	2.5	0.51 до 1.9	0.3 до 1.0
1808	4.5	2.0	0.51 до 1.9	0.3 до 1.0
1812	4.5	3.5	0.51 до 1.9	0.3 до 1.0
2220	5.7	5.0	0.51 до 1.9	0.3 до 1.0

Танталовые конденсаторы SMD

Существуют различные форматы корпуса танталовых конденсаторов SMD, частично без какой либо маркировки. Положительная полярность маркируется белой линией или белой буквой М. Форматы корпуса зависят от ёмкости и номинального напряжения.

Стандартные размеры танталовых конденсаторов SMD

Значения кодируются цифрами или буквенно — числовыми символами.

Первая позиция даёт первую цифру значения ёмкости.

Вторая позиция даёт вторую цифру значения ёмкости.

Третья позиция даёт число нулей для значения в пФ.

Например, надпись 224 означает 220 000 пФ = 220 нФ = 0.22мкФ.

Кодирование буквенно — числовыми символами.

Емкость (pF)	1	1.5	2.2	3.3	4.7	6.8
Код маркировки	A	E	J	N	S	W

VOLT	4	6.3	10	16	20	25	35
CODE	G	J	A	C	D	E	V

Код номинального напряжения.

С — номинальное напряжение, A, G — ёмкость.

SMD диоды и транзисторы

Почти все стандартные диоды и транзисторы существуют в SMD корпусах SOT-23, SOT-89, SOT-143. Как правило, электрические параметры диодов и транзисторов в SMD — исполнении такие же, как у сравниваемых стандартных диодов и транзисторов в традиционных корпусах. SOT-23 и SOT-143 используются для компонентов с рассеиванием мощности от 200 до 400 мВт, SOT — 89 — от 500мВт до 1 Вт. Имеются и светодиоды SMD в корпусе SOT-23. Все SMD — транзисторы маркируются кодами.

Рисунок 5.4.1 Корпуса SOT

Табл. 5.4.1 Примеры кодирования SMD — транзисторов.

Маркировка	Марка	Корпус
1J	BC848A	SOT-23
4G	BC860C	SOT-23
1F*	MMBT5550	SOT-23
1F*	BC847B	SOT-23
AA*	BCW60A	SOT-23
AA*	BCX51	SOT-89

*Совет. Одна и та же маркировка не означает, что это один и тот же компонент.

Если SMD — транзисторы с одинаковыми маркировками имеют различные форматы корпуса, их технические характеристики так же различны.

Интегральные схемы SMD

Первые интегральные схемы SMD были произведены в начале семидесятых годов по гибридной технологии. В наши дни (февраль 1999) есть много ИС, произведённых только в SMD — исполнении. ИС в SMD — корпусах полностью электрически совместимы с ИС в DIL — корпусах, поэтому и те и другие одинаково маркируются. Различие для SMD (SO — типов) состоит в последней букве маркировки, т.е. LM324N (DIL)= LM324D (SO)

SO — типы производятся с двумя различными форматами выводов.

1. Выводы загнуты за пределами корпуса.

2. Выводы загнуты под корпусом.

Форматы корпусов (SO)

Первый вывод отмечается белой линией на верху корпуса, точкой или вырезом на передней части корпуса.

Маркировка вывода 1

Различные виды корпусов имеют разные форматы выводов и цоколёвку.

SO — малогабаритный — используется для микросхем, у которых от 8 до 28 выводов.

Шаг выводов 1.28мм. Ширина корпуса 4мм у микросхем с 8, 14 и 16 выводами или 7.6мм для схем, у которых 8, 16, 20, 24, 28 выводов.

VSO — сверхмалогабаритный, используется для микросхем, у которых больше 28 выводов. Шаг составляет 0, 76мм или 0, 75 мм (проверяется поспецификации для каждой отдельной микросхемы)

PLCC — корпуса используются для микросхем, у которых больше 28 выводов. (то есть 44 вывода). Выводы расположены по всем четырём сторонам корпуса и загнуты под него.

Формат выводов даёт относительно высокое сопротивление PLCC — корпуса к механическому воздействию. Недостатком является высота 4, 57 мм и расположение контактных площадок с шагом выводов 1, 27 мм под корпусом. Это затрудняет пайку и последующий визуальный качественный контроль соединений.

Число выводов даётся в описании корпуса, т.е. PLCC — 20 означает, что ИС имеет 20 выводов.

Рисунок 5.5.3 Корпус PLCC — 44

QFP — плоский квадратный корпус. В противоположность PLCC выводы загнуты вовне корпуса. Т.к. у них может быть очень мелкий шаг (1мм, 0.85мм, 0, 75мм, 0.65мм), это очень компактный корпус с большим числом выводов (более 100).

Рисунок 5.5.4 QFP — 48 корпус.

Габариты SO — , VSO — , PLCC — , QFB — типов

Корпус	Число выводов	Ширина (мм)	Длина (мм)	Шаг (мм)
SO — 8	8	4.0	5.0	1.27
SO — 8L	8	7.6	7.6	1.27
SO — 14	14	4.0	8.75	1.27
SO — 16	16	4.0	10.0	1.27
SO — 16L	16	7.6	10.5	1.27
SO — 20L	20	7.6	13.0	1.27
SO — 24L	24	7.6	15.6	1.27
SO — 28L	28	7.6	18.1	1.27
VSO — 40	40	7.6	15.5	0.76
VSO — 56	56	11.1	21.6	0.75
PLCC — 20	20	9.04	9.04	1.27
PLCC — 28	28	11.58	11.58	1.27
PLCC — 44	44	16.66	16.66	1.27
PLCC — 52	52	19.2	19.2	1.27
PLCC — 66	66	24.33	24.33	1.27
PLCC — 84	84	29.41	29.41	1.27

Корпуса, помеченные буквой L, примерно на 4 мм шире обычных SO. Габариты пластиковых корпусов могут меняться, но шаг и ширина соединительных выводов неизменны.

Источник