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 (S urface M ount T echnology ), и конечно же, без SMD компонентов.
Что такое SMD компоненты
SMD компоненты используются абсолютно во всей современной электронике. SMD (S urface M ounted D evice ), 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.
Плюсы SMD компонентов
Самыми большим плюсом SMD компонентов являются их маленькие габариты. На фото ниже простые резисторы и :
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. 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.
SMD компоненты намного проще выпаивать. Для этого нам потребуется 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.
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.
Основные виды SMD компонентов
Давайте рассмотрим основные SMD элементы, используемые в наших современных устройствах. Резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности с малым номиналом, 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 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 :
Есть еще и такие виды SMD транзисторов:
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.
Резюме
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. Каждый день разрабатываются все новые и новые микросхемы и SMD компоненты. Меньше, тоньше, надежнее. Будущее, однозначно, за микроэлектроникой.
Мы уже познакомились с основными радиодеталями: резисторами, конденсаторами, диодами, транзисторами, микросхемами и т.п., а также изучили, как они монтируются на печатную плату. Ещё раз вспомним основные этапы этого процесса: выводы всех компонентов пропускают в отверстия, имеющиеся в печатной плате. После чего выводы обрезаются, и затем с обратной стороны платы производится пайка (см. рис.1).
Этот уже известный нам процесс называется DIP-монтаж. Такой монтаж очень удобен для начинающих радиолюбителей: компоненты крупные, паять их можно даже большим «советским» паяльником без помощи лупы или микроскопа. Именно поэтому все наборы Мастер Кит для самостоятельной пайки подразумевают DIP-монтаж.
Рис. 1. DIP-монтаж
Но DIP-монтаж имеет очень существенные недостатки:
Крупные радиодетали не подходят для создания современных миниатюрных электронных устройств;
- выводные радиодетали дороже в производстве;
- печатная плата для DIP-монтажа также обходится дороже из-за необходимости сверления множества отверстий;
- DIP-монтаж сложно автоматизировать: в большинстве случаях даже на крупных заводах по производству электронику установку и пайку DIP-деталей приходится выполнять вручную. Это очень дорого и долго.
Поэтому DIP-монтаж при производстве современной электроники практически не используется, и на смену ему пришёл так называемый SMD-процесс, являющийся стандартом сегодняшнего дня. Поэтому любой радиолюбитель должен иметь о нём хотя бы общее представление.
SMD монтаж
SMD компоненты (чип-компоненты) - это компоненты электронной схемы, нанесённые на печатную плату с использованием технологии монтирования на поверхность - SMT технологии (англ. surface mount technology).Т.е все электронные элементы, которые «закреплены» на плате таким способом, носят название SMD компонентов (англ. surface mounted device). Процесс монтажа и пайки чип-компонентов правильно называть SMT-процессом. Говорить «SMD-монтаж» не совсем корректно, но в России прижился именно такой вариант названия техпроцесса, поэтому и мы будем говорить так же.
На рис. 2. показан участок платы SMD-монтажа. Такая же плата, выполненная на DIP-элементах, будет иметь в несколько раз большие габариты.
Рис.2. SMD-монтаж
SMD монтаж имеет неоспоримые преимущества:
Радиодетали дешёвы в производстве и могут быть сколь угодно миниатюрны;
- печатные платы также обходятся дешевле из-за отсутствия множественной сверловки;
- монтаж легко автоматизировать: установку и пайку компонентов производят специальные роботы. Также отсутствует такая технологическая операция, как обрезка выводов.
SMD-резисторы
Знакомство с чип-компонентами логичнее всего начать с резисторов, как с самых простых и массовых радиодеталей.
SMD-резистор по своим физическим свойствам аналогичен уже изученному нами «обычному», выводному варианту. Все его физические параметры (сопротивление, точность, мощность) точно такие же, только корпус другой. Это же правило относится и ко всем другим SMD-компонентам.
Рис. 3. ЧИП-резисторы
Типоразмеры SMD-резисторов
Мы уже знаем, что выводные резисторы имеют определённую сетку стандартных типоразмеров, зависящих от их мощности: 0,125W, 0,25W, 0,5W, 1W и т.п.
Стандартная сетка типоразмеров имеется и у чип-резисторов, только в этом случае типоразмер обозначается кодом из четырёх цифр: 0402, 0603, 0805, 1206 и т.п.
Основные типоразмеры резисторов и их технические характеристики приведены на рис.4.
Рис. 4 Основные типоразмеры и параметры чип-резисторов
Маркировка SMD-резисторов
Резисторы маркируются кодом на корпусе.
Если в коде три или четыре цифры, то последняя цифра означает количество нулей, На рис. 5. резистор с кодом «223» имеет такое сопротивление: 22 (и три нуля справа) Ом = 22000 Ом = 22 кОм. Резистор с кодом «8202» имеет сопротивление: 820 (и два нуля справа) Ом = 82000 Ом = 82 кОм.
В некоторых случаях маркировка цифробуквенная. Например, резистор с кодом 4R7 имеет сопротивление 4.7 Ом, а резистор с кодом 0R22 – 0.22 Ом (здесь буква R является знаком-разделителем).
Встречаются и резисторы нулевого сопротивления, или резисторы-перемычки. Часто они используются как предохранители.
Конечно, можно не запоминать систему кодового обозначения, а просто измерить сопротивление резистора мультиметром.
Рис. 5 Маркировка чип-резисторов
Керамические SMD-конденсаторы
Внешне SMD-конденсаторы очень похожи на резисторы (см. рис.6.). Есть только одна проблема: код ёмкости на них не нанесён, поэтому единственный способ ёё определения – измерение с помощью мультиметра, имеющего режим измерения ёмкости.
SMD-конденсаторы также выпускаются в стандартных типоразмерах, как правило, аналогичных типоразмерам резисторов (см. выше).
Рис. 6. Керамические SMD-конденсаторы
Электролитические SMS-конденсаторы
Рис.7. Электролитические SMS-конденсаторы
Эти конденсаторы похожи на своих выводных собратьев, и маркировка на них обычно явная: ёмкость и рабочее напряжение. Полоской на «шляпке» конденсатора маркируется его минусовой вывод.
SMD-транзисторы
Рис.8. SMD-транзистор
Транзисторы мелкие, поэтому написать на них их полное наименование не получается. Ограничиваются кодовой маркировкой, причём какого-то международного стандарта обозначений нет. Например, код 1E может обозначать тип транзистора BC847A, а может – какого-нибудь другого. Но это обстоятельство абсолютно не беспокоит ни производителей, ни рядовых потребителей электроники. Сложности могут возникнуть только при ремонте. Определить тип транзистора, установленного на печатную плату, без документации производителя на эту плату иногда бывает очень сложно.
SMD-диоды и SMD-светодиоды
Фотографии некоторых диодов приведены на рисунке ниже:
Рис.9. SMD-диоды и SMD-светодиоды
На корпусе диода обязательно указывается полярность в виде полосы ближе к одному из краев. Обычно полосой маркируется вывод катода.
SMD-cветодиод тоже имеет полярность, которая обозначается либо точкой вблизи одного из выводов, либо ещё каким-то образом (подробно об этом можно узнать в документации производителя компонента).
Определить тип SMD-диода или светодиода, как и в случае с транзистором, сложно: на корпусе диода выштамповывается малоинформативный код, а на корпусе светодиода чаще всего вообще нет никаких меток, кроме метки полярности. Разработчики и производители современной электроники мало заботятся о её ремонтопригодности. Подразумевается, что ремонтировать печатную плату будет сервисный инженер, имеющий полную документацию на конкретное изделие. В такой документации чётко описано, на каком месте печатной платы установлен тот или иной компонент.
Установка и пайка SMD-компонентов
SMD-монтаж оптимизирован в первую очередь для автоматической сборки специальными промышленными роботами. Но любительские радиолюбительские конструкции также вполне могут выполняться на чип-компонентах: при достаточной аккуратности и внимательности паять детали размером с рисовое зёрнышко можно самым обычным паяльником, нужно знать только некоторые тонкости.
Но это тема для отдельного большого урока, поэтому подробнее об автоматическом и ручном SMD-монтаже будет рассказано отдельно.
Если ты заглядывал во внутренности современного электронного прибора, то наверняка обратил внимание на то, что радиоэлементы выглядят совсем не так, как у аппаратуры, выпущенной 25-30 лет назад. Обычные транзисторы, диоды и микросхемы заменили детали размером с булавочную головку, припаянные прямо поверх платы. Такие детальки, получившие название SMD, нередко похожи, как две капли воды. Как отличить одну от другой и узнать ее тип и назначение? Сегодня мы поговорим о SMD диодах, стабилитронах и их маркировке, а заодно научимся отличать один тип приборов от другого.
Что такое SMD
Прежде всего, что означает «SMD» и откуда такое странное название? Все очень просто: это аббревиатура от английского выражения Surface Mounted Device, означающего прибор, монтируемый на поверхность. SMD диод (слева), транзистор и светодиод для поверхностного монтажа
То есть, в отличие от обычной радиодетали, ножки которой вставляются в отверстия в печатной плате и припаиваются с другой ее стороны, smd прибор просто накладывается на контактные площадки, предусмотренные на плате, и с этой же стороны припаивается. 
Фрагменты плат, собранных по smd технологии
Технология поверхностного монтажа не только позволила уменьшить габариты элементов и плотность элементов на плате, но и существенно упростила сам монтаж, с которым сегодня легко справляются роботы. Автомат прикладывает электронный компонент к нужному месту платы, разогревает это место ИК светом или лазером до температуры плавления нанесенной на площадки паяльной пасты, и монтаж элемента выполнен.
Робот для smd монтажа Корпуса SMD элементов
Полупроводниковые приборы, предназначенные для поверхностного монтажа, выпускаются в корпусах различных типов. Для диодов и стабилитронов основные из них: металлостеклянные цилиндрические и пластмассовые (керамические) прямоугольные.
SMD полупроводники в корпусах различных типов Ниже я привожу стандартные размеры SMD корпусов полупроводниковых приборов в зависимости от типа.
Типоразмеры металлостеклянных импортных SMD полупроводников
Тип корпуса | Общая длина, мм | Ширина контактных площадок, мм | Диаметр, мм |
| DO-213AA (SOD80) | 3.5 | 0.48 | 1.65 |
| DO-213AB (MELF) | 5.0 | 0.48 | 2.52 |
| DO-213AC | 3.45 | 0.42 | 1.4 |
| ERD03LL | 1.6 | 0.2 | 1.0 |
| ERO21L | 2.0 | 0.3 | 1.25 |
| ERSM | 5.9 | 0.6 | 2.2 |
| MELF | 5.0 | 0.5 | 2.5 |
| SOD80 (miniMELF) | 3.5 | 0.3 | 1.6 |
| SOD80C | 3.6 | 0.3 | 1.52 |
| SOD87 | 3.5 | 0.3 | 2.05 |
Типоразмеры импортных SMD полупроводников в пластмассовом и керамическом корпусах
Тип корпуса | Длина с выводами, мм | Длина без выводов, мм | Ширина, мм | Высота, мм | Ширина вывода, мм |
| DO-215AA | 6.2 | 4.3 | 3.6 | 2.3 | 2.05 |
| DO-215AB | 9.9 | 6.85 | 5.9 | 2.3 | 3.0 |
| DO-215AC | 6.1 | 4.3 | 2.6 | 2.4 | 1.4 |
| DO-215BA | 6.2 | 4.45 | 2.6 | 2.95 | 1.3 |
| ESC | 1.6 | 1.2 | 0.8 | 0.6 | 0.3 |
| SOD-123 | 3.7 | 2.7 | 1.55 | 1.35 | 0.6 |
| SOD-123 | 2.5 | 1.7 | 1.25 | 1.0 | 0.3 |
| SSC | 2.1 | 1.3 | 0.8 | 0.8 | 0.3 |
| SMA | 5.2 | 4.1 | 2.6 | — | 1.7 |
| SMB | 5.4 | 4.3 | 3.6 | — | 2.3 |
| SMC | 7.95 | 6.8 | 5.9 | — | 3.3 |
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Задать вопрос экспертуНа самом деле марок и типов корпусов SMD диодов и стабилитронов намного больше. Новые появляются быстрее, чем я печатаю, причем каждая солидная фирма-производитель старается ввести новый стандарт и обозвать его по-своему. То же самое можно сказать и про маркировку.
Что касается светоизлучающих SMD диодов (светодиодов), то тут все проще. Реальные размеры этих приборов соответствуют их типоразмеру. К примеру, имеет вид прямоугольника с размерами 2.8 х 3.5 мм, а 5050 – 5 х 5 мм.
Реальные размеры светоизлучающих SMD диодов соответствуют их обозначению Маркировка SMD полупроводников
С корпусами мы разобрались, но ведь в корпусе одного и того же типоразмера могут находиться приборы с абсолютно различными характеристиками. Как определить, что у тебя в руках? Для этого служит та или иная маркировка, которая наносится на корпус прибора.
Диоды
SMD диоды в цилиндрических корпусах обычно имеют цветную маркировку — помечаются одной или двумя цветными полосками, расположенными у вывода катода.
Таблица цветовой маркировки импортных SMD диодов в цилиндрическом корпусе
Используется подобная маркировка и для диодов в прямоугольном корпусе:
Цветовая маркировка SMD диодов в корпусах SOD-123
* — полоска маркировки расположена ближе к выводу катода
Некоторые производители наносят на свои приборы символьную или цифровую маркировку.
Символьная маркировка SMD диодов, включая диоды Шоттки
Тип диода | Маркировка |
| BAS16 | JU/A6 |
| BAS21 | JS |
| BAV70 | JJ/A4 |
| BAV99 | JK; JE; A |
| BAW56 | JD; A1 |
| BAT54S1 | L44 |
| BAT54C1 | L43 |
| BAV23S | L31 |
Полупроводниковые сборки
Нередко производители встраивают в один корпус сразу несколько диодов. Это не только уменьшает габариты всей конструкции, но и упрощает монтаж. Такие приборы называют SMD сборками. В зависимости от типа и назначения SMD сборка может состоять из самого различного количества полупроводников: от двух до нескольких десятков, причем соединяться между собой тем или иным образом они могут внутри самой SMD сборки.
К примеру, весьма распространенное соединение двух диодов Шоттки, использующихся в импульсных выпрямителях, — анодами или катодами. Не менее популярны и готовые выпрямительные мосты SMD, состоящие из четырех полупроводников. Как и обычные диоды, сборки имеют соответствующую маркировку.
Двухдиодная SMD сборка BAV70 и мост DB107GS — внешний вид и их электрическая схема
Выпускаются такие SMD приборы в корпусах SOT, TSOP SSOP и могут иметь разное количество выводов, которое зависит от количества полупроводников и внутренней схемы их соединения. Маркировку наиболее популярных сборок я привожу ниже.
Маркировка полупроводниковых SMD сборок компании Hewlett Packard
| # | Цоколевка | Состав сборки | Тип корпуса |
| 2 | D1i | 2 последовательных диода | SOT23 |
| 3 | D1j | 2 диода общий анод | SOT23 |
| 4 | D1h | 2 диода общий катод | SOT23 |
| 5 | D6d | 2 диода | SOT143 |
| 7 | D6c | 4 диода, включенных кольцом | SOT143 |
| 8 | D6a | диодный мост | SOT143 |
| С | D2b | 2 диода | SOT323 |
| Е | D2c | 2 диода общий анод | SOT323 |
| F | D2d | 2 диода общий катод | SOT323 |
| K | D7b | 2 диода | SOT363 |
| L | D7f | 3 диода | SOT363 |
| M | D7g | 4 диода общий катод | SOT363 |
| N | D7h | 4 диода общий анод | SOT363 |
| P | D7i | диодный мост | SOT363 |
| R | D7j | 4 диода, соединенных в кольцо | SOT363 |
Маркировка полупроводниковых SMD сборок в корпусах SOT23 и SOT323
Тип прибора | Маркировка | Состав сборки | Корпус |
| BAV70 | JJ/A4 | 2 диода | SOT23 |
| BAV99 | JK, JE, A7 | ||
| BAW56 | JD, A1 | ||
| BAT54S | L44 | 2 Шоттки | |
| BAT54C | L43 | ||
| BAV70W | A4 | 2 диода | SOT323 |
| BAV99W | A7 | ||
| BAW56W | A1 | ||
| BAT54AW | 42 | 2 Шоттки | |
| BAT54CW | 43 | ||
| BAT54SW | 44 |
Согласно маркировке, нанесенной на корпус прибора, перед нами сборка BAT54S с полупроводниками Шоттки Стабилитроны
Стабилитроны и диоды могут иметь как цветовую, так и символьную маркировку:
Цветовая маркировка SMD стабилитронов в стеклянном цилиндрическом корпусе
* — полоски маркировки расположены ближе к выводу катода
Символьная маркировка SMD стабилитронов BZX84 в прямоугольном корпусе
Тип прибора | Маркировка | Напряжение стабилизации, В |
| BZX84C2V7 | W4 | 2.7 |
| BZX84C3V0 | W5 | 3.0 |
| BZX84C3V3 | W6 | 3.3 |
| BZX84C3V9 | W8 | 3.9 |
| BZX84C4V3 | Z0 | 4.3 |
| BZX84C4V7 | Z1 | 4.7 |
| BZX84C5V1 | Z2 | 5.1 |
| BZX84C5V6 | Z3 | 5.6 |
| BZX84C6V2 | Z4 | 6.2 |
| BZX84C6V8 | Z5 | 6.8 |
| BZX84C7V5 | Z6 | 7.5 |
| BZX84C8V2 | Z7 | 8.2 |
| BZX84C9V1 | Z8 | 9.1 |
| BZX84C10 | Z9 | 10.0 |
| BZX84C12 | Y2 | 12.0 |
| BZX84C15 | Y4 | 15.0 |
| BZX84C18 | Y6 | 18.0 |
| BZX84C20 | Y8 | 20.0 |
Символьная маркировка SMD стабилитронов BZT52 в прямоугольном корпусе
Светодиоды
Маркировка на SMD светодиодах обычно не проставляется (исключение могут составлять подделки — на них частенько наносят маркировку для большей убедительности), а их цифровое обозначение говорит лишь о размерах прибора. Всю остальную информацию можно найти в документации, прилагаемой к SMD светодиодам, или из таблички, которую я привожу ниже:
Основные характеристики SMD светодиодов различных типов
Тип прибора | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Габариты, мм |
| 2828 | 0.5 | 50 | 2,8 x2,8 |
| 2835 (a) | 0.2 | 29 | 2,8 x3,5 |
| 2835 (b); | 0.5 | 63 | 2,8 x3,5 |
| 2835 (c) | 1 | 130 | 2,8 x3,5 |
| 3014 | 0.1 | 9-12 | 3,0 x 1,4 |
| 3020 | 0.06 | 5.4 | 3,0 x 2,0 |
| 3020 (b) | 0.5 | 3,0 x 2,0 | |
| 3020 (c) | 1 | 125 | 3,0 x 2,0 |
| 3030 | 0.9 | 110-120 | 3,0 x 3,0; |
| 3228 | 1 | 110 | 3,2 x 2,8 |
| 3258 | 0.2 | 6 | 3,2 x 5,8 |
| 3528 (a) | 0.06 | 7 | 3,5 x 2,8 |
| 3528 (b) | 1 | 110 | 3,5 x 2,8 |
| 3535 (a) | 0.5 | 35-42 | 3,5 x 3,5 |
| 3535 (b) | 1 | 110 | 3,5 x 3,5 |
| 3535 (c) | 2 | 3,5 x 3,5 | |
| 4014 | 0.2 | 22-32 | 4,0 x 1,4 |
| 4020 | 0.5 | 55 | 4,0 x 2,0 |
| 5050 | 0.2 | 14-22 | 5,0 x 5,0 |
| 5060 | 0.2 | 26 | 5,0 x 6,0 |
| 5630 | 0.5 | 30-45 | 5,6 x 3,0 |
| 5730 | 0.5 | 30-45 | 5,7 x 3,0 |
| 5733 | 0.5 | 35-50 | 5,7 x 3,3 |
| 5736 | 0.5 | 40-55 | 5,7 x 3,6 |
| 7014 (a) | 0.5 | 35-49 | 7,0 x 1,4 |
| 7014 (b) | 1 | 110 | 7,0 x 1,4 |
| 7020 | 1 | 110 | 7,0 x 2,0 |
| 7020 | 0.5 | 40-55 | 7,0 x 2,0 |
| 7030 | 1 | 110 | 7,0 x 3,0 |
| 8520 (a) | 0.5 | 55-60 | 8,5 x 2,0 |
| 8520 (b) | 1 | 110 | 8,5 x 2,0 |
Как видно из таблички, прибор 2835 может выпускаться в трех модификациях – на 0.2, 0.5 и 1 Вт. Более того, существует множество подделок, когда в корпус типоразмера 2835 умельцы встраивают кристалл любой мощности – от 0.1 Вт и ниже. А чтобы подделка выглядела убедительнее, как я уже писал выше, жулики могут даже поставить маркировку! Ни визуально, ни по типоразмеру определить, что у тебя действительно находится в руках, нельзя. Это можно сделать только по сопроводительной документации и ориентировочно по цене – чем она ниже, тем мощность светодиода меньше.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуНа самом деле, имея некоторый опыт, определить примерную мощность светодиода можно без маркировки визуально. Кристалл нередко просматривается сквозь компаунд, которым он залит. Чем больше размер кристалла, тем мощнее прибор.
Но и это еще не все. Светодиод одного и того же типоразмера может иметь различную цветовую температуру и даже цвет. У тех же 2835 свет может быть теплым, дневным и холодным, а, к примеру, SMD 3020 может оказаться любого цвета свечения.
Изделие 5050 оснащен тремя кристаллами, размещенными в одном корпусе, причем каждый из них тоже может иметь свой цвет свечения. Вся эта информация находится только в сопроводительной документации.
Светодиод 5050 с тремя кристаллами и светодиодная лента, собранная на трехцветных SMD 5050 Вот и закончилась наша беседа об SMD полупроводниках и их маркировке. Теперь ты знаешь, какими они бывают, а при необходимости и сможешь по маркировке определить тип SMD диода, стабилитрона или светодиода, который держишь в руках.
Были схемы на дискретных электронных элементах - резисторах, транзисторах, конденсаторах, диодах, индуктивностях, и они при работе нагревались. И их еще приходилось охлаждать - целая система вентиляции и охлаждения строилась. Нигде не было кондиционеров, люди жару терпели, а все машинные залы продувались и охлаждались централизованно и непрерывно, днями и ночами. И расход энергии шел на мегаватты. Блок питания компьютера занимал отдельный шкаф. 380 вольт, три фазы, подводка снизу, из-под фальшпола. Другой шкаф занимал процессор. Еще один - оперативная память на магнитных сердечниках. А все вместе занимало зал площадью около 100 квадратных метров. И машина имела оперативную память, страшно сказать, 512 КБ.
А надо было делать компьютеры все мощнее и мощнее.
Потом изобрели БИС - большие интегральные схемы. Это когда вся схема прорисована в одной твердотельной форме. Многослойный параллелепипед, в котором слои микроскопической толщины содержат нариcованные, напыленные или наплавленные в вакууме те же самые электронные элементы, только микроскопические, и «раздавленные» в плоскость. Обычно целая БИС герметизируется в одном корпусе, и тогда уж ничего не боится - железяка железякой, хоть молотком бей (шутка).
Только БИС (или СБИС - сверхбольшие интегральные схемы) содержат функциональные блоки или отдельные электронные устройства - процессоры, регистры, блоки полупроводниковой памяти, контроллеры, операционные усилители. И стоит задача их собрать уже в конкретное изделие: мобильный телефон, флешку, компьютер, навигатор и пр. Но они же такие маленькие, эти БОЛЬШИЕ интегральные схемы, как их собрать?
И тогда придумали технологию поверхностного монтажа.
Метод сборки комплексных электронных схем SMT/ТМП
Собирать на плату вперемешку микросхемы, БИСы, сопротивления, конденсаторы по старинке очень скоро стало неудобно и нетехнологично. И монтаж по традиционной «сквозной» технологии стал громоздким и трудно автоматизируемым, и результаты получались не в согласии с реалиями времени. Миниатюрные гаджеты требуют и миниатюрных, и, самое главное, удобных в компоновке плат. Промышленность уже может выпускать сопротивления, транзисторы и пр. совсем маленькими и совсем плоскими. Дело оставалось за малым - сделать плоскими, прижатыми к поверхность их контакты. И разработать технологию трассировки и изготовления плат как основы для поверхностного монтажа, а также методы пайки элементов к поверхности. Кроме прочих плюсов, пайку научились делать целиком - всю плату сразу, что ускоряет работу и дает однородность ее качества. Этот метод получил название «т ехнология м онтажа на п оверхность (ТМП)», или surface mount technology (SMT). Так как монтируемые элементы стали уж совсем плоскими, в обиходе они получили название «чипы», или «чип-компоненты» (или еще SMD - surface mounted device, например, SMD-резисторы).
Шаги изготовления платы по ТМП
Изготовление ТМП-платы затрагивает как процесс ее проектирования, изготовления, подбор определенных материалов, так и специфические технические средства для припаивания чипов на плату.
- Проектирование и изготовление платы - основа для монтажа. Вместо отверстий для сквозного монтажа делаются контактные площадки для припаивания плоских контактов элементов.
- Нанесение паяльной пасты на площадки. Это можно делать шприцем вручную или с помощью трафаретной печати при массовом изготовлении.
- Точная установка компонентов на плату поверх нанесенной паяльной пасты.
- Помещение платы со всеми компонентами в печь для пайки. Паста оплавляется и очень компактно (благодаря присадкам, увеличивающим поверхностное натяжение припоя) припаивает контакты с одинаковым качеством по всей поверхности платы. Однако критичны требования как ко времени операции, температуре, так и к точности химического состава материалов.
- Окончательная обработка: остывание, мойка, нанесение защитного слоя.
Различаются варианты технологии для серийного и для ручного производства. Массовое производство при условии широкой автоматизации и последующем контроле качества дает и гарантировано высокие результаты.
Однако SMT-технология может вполне уживаться и с традиционным монтажом на одной плате. В этом случае как раз и может быть востребован монтаж SMT вручную.
Резисторы SMD
Резистор - самый распространенный компонент электронных схем. Существует даже специально разработанная схемотехника, которая строится только из транзисторов и резисторов (T-R-логика). Это значит, без остальных элементов построить процессор можно, а вот без этих двух - никак. (Пардон, есть еще ТТ-логика, где вообще одни транзисторы, но некоторым из них приходится играть роль резисторов). Это в производстве больших интегральных схем доходят до таких крайностей, а для поверхностного монтажа все-таки выпускается весь набор необходимых элементов.
Для столь компактной сборки они должны обладать строго определенными размерами. Каждый SMD-прибор - это маленький параллелепипед с выступающими из него контактами - ножками, или пластинками, или металлическими наконечниками с двух сторон. Важно то, что контакты на монтажной стороне должны лежать строго в плоскости, и на этой плоскости иметь необходимую для пайки площадь - тоже прямоугольную.
Размеры резистора: l - длина, w - ширина, h - высота. За типоразмеры берутся важные для монтажа длина и ширина.
Они могут быть кодированы в одной из двух систем: дюймовой (JEDEC) или метрической (мм). Коэффициент пересчета из одной системы в другую - это длина дюйма с мм = 2,54.
Типоразмеры кодируются четырехзначным цифровым кодом, где первые две цифры - длина, вторые - ширина девайса. Причем размеры берутся или в сотых долях дюйма, или в десятых долях миллиметра, в зависимости от стандарта.
А код 1608 в метрической системе означает 1,6 мм длины и 0,8 мм ширины. Применив коэффициент пересчета, легко убедиться, что это один и тот же типоразмер. Однако существуют и другие измерения, которые определяются типоразмером.
Маркировка чип-резисторов, номиналы
Ввиду малой площади прибора для нанесения обычного для резисторов номинала пришлось изобретать специальную маркировку. Их бывает две чисто цифровые - трехцифровая и четырехцифровая) и две буквенно-цифровых (EIA-96), в которой две цифры и буква и кодировка для значений сопротивления меньше 0, в которой используется буква R для указания положения десятичной точки.
И есть еще одна особая маркировка. «Резистор» без всякого сопротивления, то есть просто перемычка из металла, имеет маркировку 0, или 000.
Цифровые маркировки
Цифровые маркировки содержат показатель (N) множителя (10 N) в качестве последней цифры, остальные две или три - мантисса сопротивления.
Маркировка диодов
Маркировка выводных диодов:
Наиболее распространены следующие системы кодирования:
- JEDEC (США) — Стандартизированная система EIA370 нумерации N-серии.
Вид кода: <цифра><буква><серийный номер>[суффикс].
Первая цифра - цифра, отражающая количество переходов в элементе (1 для диодов).
Буква - всегда буква “N”.
Серийный номер - двух-, трех- или четырехзначное число, которое отражает порядковый номер регистрации полупроводникового прибора в EIA.
Суффикс - отражает разбивку приборов одного типа на различные типономиналы по характерным параметрам. Суффикс может состоять из одной или нескольких букв.
Например: 1N34A/1N270 (германиевый диод), 1N914/1N4148 (кремниевый диод), 1N4001-1N4007 (кремниевый выпрямительный диод на 1A) и 1N54xx (мощный кремниевый выпрямительный диод на 3A).
- PRO ELECTRON (Европа);
Обозначение состоит из четырех элементов.
Первый элемент - буква, обозначающая тип полупроводникового материала, используемого в приборе:
- A - германий;
- B - кремний;
- C - арсенид галлия;
- R - другие полупроводниковые материалы.
Второй элемент - буква, обозначающая тип полупроводникового прибора:
- A - маломощные импульсные и универсальные диоды;
- B - варикапы;
- E - туннельные диоды;
- G - приборы специального назначения (например, генераторные), а также сложные приборы, содержащие в одном корпусе несколько различных компонентов;
- H - магниточувствительные диоды;
- P - светочувствительные приборы (фотодиоды, фототранзисторы и т.п.);
- Q - светоизлучающие приборы (светодиоды, ИК-диоды и т.п.);
- X - умножительные диоды;
- Y - выпрямительные диоды, бустеры;
Третий элемент - буква, которая ставится только для приборов, предназначенных для применения в аппаратуре специального назначения (промышленной, профессиональной, военной и т.п.). Обычно используются буквы “Z”, “Y”, “X” или “W”. В обозначениях приборов общего назначения этот элемент отсутствует.
Четвертый элемент - двух-, трех- или четырехзначный серийный номер прибора.
В обозначении могут присутствовать и некоторые дополнительные элементы. Например, такой же, как и в системе JEDEC суффикс, который отражает разбивку приборов одного типа на различные типономиналы по характерным параметрам.
Для некоторых типов приборов (таких как стабилитроны) может применяться дополнительная классификация. При этом к основному обозначению (может также быть через дефис или дробь) добавляется дополнительный код. Например, часто применяется дополнительный код, содержащий сведения о напряжении стабилизации и его возможном разбросе (“A” – 1%, “B” – 2%, “C” – 5%, “D” – 10%, “E” – 15%). Если напряжение стабилизации - не целое число, то вместо запятой ставится буква V. В дополнительном коде для выпрямительных диодов указывается максимальная амплитуда обратного напряжения.
Например, BZY88C4V7 - это кремниевый стабилитрон специального назначения с регистрационным номером 88, напряжением стабилизации 4.7 В с максимальным отклонением этого напряжения от номинального значения ±5%.
Таблица 1 — Цветовое кодирование диодов (PRO ELECTRON).
- JIS (Япония, Азия);
Обозначение состоит из пяти элементов.
Первый элемент - цифра, отражающая количество переходов в элементе (0 – фотодиоды; 1 – диоды).
Второй элемент - буква “S”, обозначающая полупроводниковые приборы (Semiconductors).
Третий элемент - буква, обозначающая тип полупроводникового прибора:
- E - диоды;
- G - диоды Ганна;
- Q - светоизлучающие диоды;
- R - выпрямительные диоды;
- S - слаботочные диоды;
- T - лавинные диоды;
- V - варикапы, p-i-n-диоды, диоды с накоплением заряда;
- Z - стабилитроны, ограничители.
Четвертый элемент - это серийный (регистрационный) номер прибора.
Пятый элемент - модификация прибора (“A” – первая, “B” – вторая и т.д.).
После стандартной маркировки может следовать дополнительный индекс (“N”, “M”, “S”), отражающий некоторые специальные свойства прибора.
Таблица 2 — Цветовое кодирование диодов (JIS-C-7012 и JEDEC).
Маркировка SMD диодов:
SMD диоды маркируются обычно с помощью буквенно-числового кода. В зависимости от типа корпуса (т.е. его размера) и производителя, применяется та или иная система кодирования. Вполне очевидно, что рассмотреть все виды кодирования не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены некоторые коды для наиболее часто применяемых корпусов диодов. Более полную версию систем кодирования SMD диодов Вы можете посмотреть .
Для корпусов SOD80 (MiniMELF):
Таблица 3 — Кодирование SMD диодов в корпусе SOD80.
Пример: BZV87-1V4 – кремниевый стабилитрон на напряжение стабилизации 1.4 В.
Остальные номиналы стабилитронов кодируются подобным образом.
Цветовая маркировка:
Таблица 4 — Цветовое кодирование SMD диодов в корпусе SOD80.
Часто производитель кодирует лишь тип диода:
Таблица 5 — Цветовое кодирование типа SMD диодов.
Для корпусов SOT89:
Таблица 6 — Кодирование SMD диодов в корпусе SOT89.
Для корпусов SOD123, SOD323:
Таблица 7 — Цветовое кодирование SMD диодов в корпусах SOD123 и SOD32.
Условное обозначение диодов на схемах
Рисунок 7 — Обозначение выводов диода.
Рисунок 8 — УГО диодов.
Рядом с условным обозначением указывается тип элемента (VD) и порядковый номер.
Загрузка...