Меню

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.

Вот на  такие печатные платы устанавливаются SMD компоненты:

 

SMD компоненты не вставляются в отверстия плат. Они запаиваются на контактные дорожки (я их называю пятачками), которые расположены прямо на поверхности  печатной платы. На фото ниже контактные площадки оловянного цвета на плате мобильного телефона, после того, как убраны все SMD компоненты.

 

Плюсы и минусы 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. Но почему? Давайте подробнее рассмотрим этот вопрос.

Самыми важными преимуществами SMD компонентов являются их маленькие габариты. На фото ниже простые резисторы и  SMD резисторы:

Благодаря малым габаритам, есть возможность размещать бОльшее количество SMD 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. В производстве их располагают на печатной плате специальные роботы.  Вручную  в производстве их никто не запаивает, кроме радиолюбителей и ремонтников радиоаппаратуры.

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 очень большая плотность монтажа компонентов, то  и следовательно 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 — платы мобильных телефонов, платы компьютера или ноутбука (материнка, видеокарта, оператива 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. Короче говоря, одни плюсы :-).

Но, раз есть плюсы, то должны быть и минусы… Они очень незначительные, и нас с вами, собственно, не касаются. Это дорогое оборудование и технология при производстве и разработке SMD компонентов, а также точность температуры пайки.

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.

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 хрен пойми что. 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 сама 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

Можно еще много рассказывать про SMD технологию и компоненты. В этой статейке я  изложил в основном поверхностный обзор мира SMD компонентов. Каждый день разрабатываются все новые микросхемы и компоненты. Меньше, тоньше, надежнее.

Некоторые  начинающие электронщики возмущаются мол: » Какого фига  нам в школе, в универе или еще где-нибудь рассказывают про  какие-то там  советские транзисторы или старые советские диоды. Зачем это нам надо, ведь сейчас век микроэлектроники?». Здесь они заблуждаются… Диод, он и в Африке диод, хоть SMD, хоть советский, разница  только в габаритах. Но работать он будет точно также, как и советский. Просто знайте, что микроэлектроника — от слово «микрос», что с латинского означает «малый». Законы электроники работают везде, что в большом радиоэлементе, что в малюсеньком SMD и никто их не отменял.




comments powered by HyperComments