Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

  • Час 1-09-2015, 10:50
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Сучасна радіоапаратура будується в основному тільки на так званих чіп компонентах, це чіп резистори, конденсатори, мікросхеми та інше. Вивідні радіодеталі, які ми звикли випоювати зі старих телевізорів і магнітофонів і які радіоаматори зазвичай застосовують для складання своїх схем і пристроїв, все рідше застосовуються в сучасній радіоапаратурі.

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

У чому ж полягають плюси застосування таких чіп елементів? Давайте розберемося.

Плюси даного виду монтажу

По-перше, застосування чіп компонентів помітно зменшує розміри готових друкованих плат, зменшується їхня вага, як наслідок для цього пристрою буде потрібно невеликий компактний корпус. Так можна зібрати дуже компактні і мініатюрні пристрої. Застосування чіп елементів змушує економити друковану плату (склотекстоліт), а так само хлорне залізо для їх травлення, крім того, не доводиться витрачати час на висвердлювання отворів, в будь-якому випадку, на це йде не так багато часу і коштів.
Плати виготовлені таким чином легше ремонтувати і легше замінювати радіоелементи на платі. Можна робити двосторонні плати, і розміщувати елементи на обох сторонах плати. Ну і економія коштів, адже чіп компоненти коштують дешево, а оптом брати їх дуже вигідно.

Для початку, давайте визначимося з терміном поверхневий монтаж, що ж це означає? Поверхневий монтаж - це технологія виробництва друкованих плат, коли радіодеталі розміщуються з боку друкованих доріжок, для їх розміщення на платі не доводиться висвердлювати отвори, якщо коротко, то це означає "монтаж на поверхню". Дана технологія є найбільш поширеним на сьогоднішній день.

Крім плюсів є звичайно і мінуси. Плати зібрані на чіп компонентах бояться згинів і ударів, т. к. після цього радіодеталі, особливо резистори з конденсаторами просто напросто тріскаються. Чіп компоненти не переносять перегріву при пайці. Від перегріву вони часто тріскаються і з'являються мікротріщини. Дефект виявляє себе не одразу, а тільки в процесі експлуатації

Типи і види чіп радіодеталей

Резистори і конденсатори

Чіп компоненти (резистори і конденсатори) в першу чергу розділяються за типорозмірами, бувають 0402 - це найменші радіодеталі, дуже дрібні, такі наприклад застосовуються в стільникових телефонах, 0603 - так само мініатюрні, але трохи більше, ніж попередні, 0805 - наприклад застосовуються в материнських платах, самі ходові, потім йдуть 1008, 1206 і так далі.

Резистори:

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Конденсатори:

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Нижче дана більш таблиця із зазначенням розмірів деяких елементів:
[0402] - 1,0 ? 0,5 мм
[0603] - 1,6 ? 0,8 мм
[0805] - 2,0 ? 1,25 мм
[1206] - 3,2 ? 1,6 мм
[1812] - 4,5 ? 3,2 мм

Всі чіп резистори позначаються кодової маркуванням, хоч і дана методика розшифровки кодів, багато хто все одно не вміють розшифровувати номінали цих резисторів, у зв'язку з цим я розписав коди деяких резисторів, погляньте на таблицю.

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Примітка: В таблиці помилка: 221 "Ом" слід читати як "220 Ом".

Що стосується конденсаторів, вони ніяк не позначаються і не маркуються, тому, коли будете купувати їх, попросіть продавця підписати стрічки, інакше, знадобиться точний мультиметр з функцією визначення ємностей.

Транзистори

В основному радіоаматори застосовують транзистори виду SOT-23, про інші я розповідати не буду. Розміри цих транзисторів наступні: 3 ? 1,75 ? 1,3 мм

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Як бачите вони дуже маленькі, паяти їх потрібно дуже акуратно і швидко. Нижче дана терморегулятори висновків таких транзисторів:

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Терморегулятори у більшості транзисторів в такому корпусі саме така, але є і виключення, так що перш ніж запаювати транзистор перевірте її висновків, завантаживши даташит до нього. Такі транзистори в більшості випадків позначаються з однією буквою і цифрою 1.

Діоди і стабілітрони

Діоди як і резистори з конденсаторами, бувають різних розмірів, більш великі діоди позначають смужкою з одного боку - це катод, а ось мініатюрні діоди можуть відрізнятися в мітках і цоколевке. Такі діоди позначаються зазвичай 1-2 літерами та цифрами 1 або 2.

Діоди:

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Стабілітрони BZV55C:

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Стабілітрони, так само як і діоди, позначаються смужкою з краю корпусу. До речі, з-за їх форми, вони люблять тікати з робочого місця, дуже спритні, а якщо впаде, то й не знайдеш, тому кладіть їх наприклад в кришку від банки з каніфоллю.

Мікросхеми та мікроконтролери

Мікросхеми бувають у різних корпусах, основні і часто застосовувані типи корпусів показано нижче на фото. Самий не хороший тип корпусу це SSOP - ніжки цих мікросхем розташовуються настільки близько, що паяти без соплів практично нереально, весь час злипаються найближчі виводу. Такі мікросхеми потрібно паяти паяльником з дуже тонким жалом, а краще паяльным феном, якщо такий є, методику роботи з феном і паяльною пастою я розписував в цій статті.

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Наступний тип корпусу це TQFP, на фото представлено корпус з 32мя ногами (мікроконтролер ATmega32), як бачите квадратний корпус, і ніжки розташовані з кожної його боку, самий головний мінус таких корпусів полягає в тому, що їх складно відпоювати звичайним паяльником, але можна. Що ж стосується інших типів корпусів, з ними набагато легше.

Як і чим паяти чіп компоненти?

Чіп радіодеталі найкраще паяти паяльною станцією зі стабілізованою температурою, але якщо такої немає, то залишається тільки паяльником, обов'язково включеним через регулятор! (без регулятора у більшості звичайних паяльників температура на жалі сягає 350-400*C). Температура паяння повинна бути близько 240-280*С. Наприклад при роботі з бессвинцовыми припоями, що мають температуру плавлення 217-227*С, температура жала паяльника повинна становити 280-300°С. В процесі пайки необхідно уникати надмірно високої температури жала і надмірного часу пайки. Жало паяльника повинна бути гостро заточене, у вигляді конуса або плоскої викрутки.

Рекомендації по пайку чіп компонентів

Друковані доріжки на платі необхідно облудить і покрити спирто-каніфольним флюсом. Чіп компонент при пайку зручно підтримувати пінцетом або нігтем, паяти потрібно швидко, не більше 0.5-1.5 сек. Спочатку запаюють один висновок компонента, потім прибирають пінцет і паяють другий висновок. Мікросхеми треба дуже точно поєднувати, потім запаюють крайні виводу і перевіряють ще раз, всі виводу точно потрапляють на доріжки, після чого запаюють інші виведення мікросхеми.

Якщо при пайку мікросхем сусідні виведення злиплися, використовуйте зубочистку, прикладіть її між висновками мікросхеми і потім торкніться паяльником одного з висновків, при цьому рекомендується використовувати більше флюсу. Можна піти іншим шляхом, зняти екран з екранованого проводу і зібрати припой з висновків мікросхеми.

Кілька фотографій з особистого архіву

Поверхневий монтаж, застосування ЧІП (SMD) компонентів

Висновок

Поверхневий монтаж дозволяє економити кошти і робити дуже компактні, мініатюрні пристрої. При всіх своїх мінусах, які мають місце, результуючий ефект, безсумнівно, говорить про перспективність і затребуваності даної технології.

Tags

Коментарі до новини