Smd это: Что такое SMD компоненты и зачем они нужны

Что такое SMD компоненты и зачем они нужны

Приветствую, друзья!

Мы уже рассказывали, как устроены некоторые «кирпичики», из которых сделаны компьютеры и периферийные устройства.

Любители копать поглубже читали здесь, как работают транзисторы и диоды.

Сейчас мы посмотрим, какие еще штуковины производители запихивают в электронную технику.

Для начала отметим — технический прогресс заключается и в уменьшении размеров электронных компонентов.

Обычные элементы и SMD компоненты

Помните, мы с вами ремонтировали материнскую плату компьютера и меняли конденсаторы и полевые транзисторы? Это достаточно крупные элементы, на которых можно невооружённым взглядом прочесть маркировку.

Конденсаторы в низковольтном стабилизаторе напряжения ядра процессора на материнской плате нельзя сделать очень маленькими. Для должной фильтрации пульсаций они должны обладать емкостью в несколько сотен микрофарад. Такую емкость не втиснешь в маленький объем.

Полевые транзисторы в этом стабилизаторе тоже нельзя сделать очень маленькими. Через них протекают токи в десятки ампер.

Используются полевые транзисторы с очень небольшим сопротивлением открытого канала — десятые и сотые доли Ома. Но при таких токах они могут рассеивать мощность в половину Ватта и больше. Протекание тока по открытому каналу вызывает нагрев транзистора.

Тепло при этом излучается в окружающее пространство через площадь корпуса транзистора. Если корпус будет очень маленьким, транзистор не сможет рассеять тепло и сгорит. Кстати, обратите внимание: полевые транзисторы припаяны корпусом к площадкам печатной платы. Медные площадки хорошо проводят тепло, поэтому теплоотвод получается более эффективным.

Но есть на той же материнской плате компоненты, по которым не протекают большие токи, и они не рассеивает большой мощности. Поэтому их можно сделать очень небольшими.

Если мы заглянем внутрь компьютерного блока питания, то увидим там очень небольшие по размерам конденсаторы и резисторы.

Они используют в цепях управления и обратной связи.

Такие элементы выглядят как цилиндрик или кирпичик с тонкими проволочными выводами.

Монтаж этих компонентов ведется традиционным способом: через отверстия в плате элемент припаивается выводами к контактным площадкам платы. Это технология была освоена десятки лет назад.

Ее недостаток в том, что в плате нужно сверлить десятки или сотни отверстий.

Это не самая простая технологическая операция. Чтобы избавиться от сверления (или уменьшить число отверстий) и уменьшить размеры готовых изделий, и придумали SMD компоненты.

Материнские платы компьютеров содержат как обычные элементы с проволочными выводами, так и SMD компонентов. Последних – больше.

Как выглядят SMD компоненты?

SMD (Surface Mounted Device) — это компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа.

SMD резисторы и конденсаторы выглядят как кирпичики.

Без проволочных выводов!

По краям и торцам кирпичика нанесен слой припоя.

Этими местами эти элементы припаивается к контактным площадкам.

Монтаж электронных плат ведется, естественно, автоматизированными системами.

SMD элементы сначала приклеивают, а затем припаивают.

Последние несколько лет используются, согласно директиве RoHS , бессвинцовые припои. Это вызвано заботой об окружающей среде.

Интересно отметить, что надежность пайки бессвинцового припоя ниже, чем припоев, содержащих свинец. Поэтому директива RoHS не распространяется, в частности, на военные изделия и активные имплантируемые медицинские устройства.

SMD диоды и стабилитроны выглядят как кирпичики с очень короткими выводами (0,5 мм и меньше), либо как цилиндрики с металлизированными торцами.

SMD транзисторы бывают в корпусах различных размеров и конфигураций.

Широко распространены, например, корпуса SOT23 и DPAK. Выводы могут располагаться с одной или двух сторон корпуса.

Микросхемы для поверхностного монтажа можно условно разделить на два больших класса.

У первого выводы располагаются по сторонам корпуса параллельно поверхности платы.

Такие корпуса называются планарными.

Выводы могут быть с двух длинных или со всех четырех сторон.

У микросхем другого класса выводы делаются в виде полушаров снизу корпуса.

Как правило, в таких корпусах делают большие микросхемы (чипсет) на материнских платах компьютеров или видеокартах.

Интересно отметить, что на традиционные элементы вначале наносилась цифровая маркировка.

На резисторах, например, наносили тип, номинальное значение сопротивления и отклонение. Затем стали использовать маркировку в виде цветных колец или точек. Это позволяло маркировать самые мелкие элементы.

В SMD элементах используются буквенно-цифровая (там, где позволяет типоразмер) и цветовая маркировка.

Что дает применение SMD компонентов?

При использовании SMD компонентов не нужно сверлить отверстия в платах, формировать и обрезать выводы перед монтажом. Сокращается число технологических операций, уменьшается стоимость изделий.

SMD компоненты меньше обычных, поэтому плата с такими элементами и устройство в целом будут более компактными.

Мобильный телефон без SMD элементов не был бы в полном смысле мобильным.

SMD компоненты можно монтировать с обеих сторон платы, что еще больше увеличивает плотность монтажа.

Устройство с SMD элементами будет иметь лучшие электрические характеристики за счет меньших паразитных емкостей и индуктивностей.

Есть, конечно, и минусы. Для монтажа SMD компонентов нужно специальное оборудование и технологии. С другой стороны, монтаж электронных плат давно осуществляется автоматизированными комплексами. Чего только не придумает человек!

При ремонтных работах во многих случаях можно монтировать и демонтировать SMD компоненты.

Однако и здесь не обойтись без вспомогательного оборудования. Припаять микросхему в BGA корпусе без паяльной станции невозможно! Да и планарную микросхему с сотней выводов утомительно паять вручную. Разве только из любви к процессу…

В заключение отметим, что предохранитель тоже могут иметь SMD исполнение.

Такие штуки используют на материнских платах для защиты USB или PS/2 портов.

Пользуясь случаем, напомним, что устройства с PS/2 разъемами (мыши и клавиатуры) нельзя переключать «на ходу» (в отличие от USB).

Но если случилась такая неприятность, что PS/2 устройство перестало работать после «горячей» коммутации, не спешите хвататься за голову.

Проверьте сначала SMD предохранитель вблизи соответствующего порта.

Можно еще почитать:

Что такое полевой транзистор и как его проверить.

До встречи на блоге!

SMD | это… Что такое SMD?

ТолкованиеПеревод

SMD

Поверхностный монтаж — технология изготовления электронных изделий на печатных платах, а также связанные с данной технологией методы конструирования печатных узлов.

SMD компоненты на плате USB-Flash-накопителя

Технологию поверхностного монтажа печатных плат также называют ТМП (технология монтажа на поверхность), SMT (surface mount technology) и SMD-технология (от surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность). Она является наиболее распространенным на сегодняшний день методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. Основным ее отличием от «традиционной» технологии монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность печатной платы, однако преимущества технологии поверхностного монтажа печатных плат проявляются благодаря комплексу особенностей элементной базы, методов конструирования и технологических приемов изготовления печатных узлов. (См. Основы технологии и оборудование для поверхностного монтажа.

Проверено 05 февраля 2008.)

Типовая последовательность операций в технологии поверхностного монтажа включает:

• Нанесение паяльной пасты на контактные площадки (дозирование в единичном и мелкосерийном производстве, трафаретная печать в серийном и массовом производстве)
• Установка компонентов
• Групповая пайка методом оплавления пасты в печи (преимущественно методом конвекции, а также инфракрасным нагревом или в паровой фазе См. Пайка в паровой фазе. Проверено 05 февраля 2008.)

В единичном производстве, при ремонте изделий и при монтаже компонентов, требующих особой точности, как правило, в мелкосерийном производстве также применяется индивидуальная пайка струей нагретого воздуха или азота.

Одним из важнейших технологических материалов, применяемых при поверхностном монтаже, является паяльная паста (также иногда называемая припойной пастой), представляющая собой смесь порошкообразного припоя с органическими наполнителями, включающими флюс. Помимо обеспечения процесса пайки припоем и подготовки поверхностей паяльная паста также выполняет задачу фиксирования компонентов до пайки за счет клеящих свойств. Подробнее про паяльные пасты см. Свойства, применение и хранение паяльных паст. Проверено 05 февраля 2008.

При пайке в поверхностном монтаже очень важно обеспечить правильное изменение температуры во времени (термопрофиль), чтобы избежать термоударов, обеспечить хорошую активацию и смачивание поверхности. Подробнее о термопрофилях см. Режимы пайки оплавлением.

Проверено 05 февраля 2008.

Разработка термопрофиля (термопрофилирование) в настоящее время приобретает особую важность в связи с распространением бессвинцовой технологии, в которой окно процесса (разница между минимальной необходимой и максимально допустимой температурой термопрофиля) значительно уже из-за повышенной температуры плавления припоя.

Компоненты, которые используются для поверхностного монтажа называют SMD-компонентами или КМП (компонент, монтируемый на поверхность).

Содержание 1 История 2 Преимущества 3 Недостатки 4 Размеры и типы корпуса 5 Ссылки

История

Технология поверхностного монтажа начала своё развитие в 1960-х и получила широкое применение к концу 1980-х годов. Одним из первопроходцев в этой технологии была

Преимущества

• Снижение массы и размеров печатных узлов за счет отсутствия выводов у компонентов или их меньшей длины, а также увеличения плотности компоновки и трассировки, уменьшения размеров самой элементной базы и уменьшения шага выводов. Плотность компоновки и выводов в данной технологии удается увеличить, в частности, за счет отсутствия необходимости в поясках контактных площадок вокруг отверстий.
• Улучшение электрических характеристик: за счет уменьшения длины выводов и более плотной компоновки значительно улучшается качество передачи слабых и высокочастотных сигналов, снижается паразитная ёмкость и индуктивность.
• Лучшая ремонтопригодность, поскольку упрощается очистка контактных поверхностей от припоя и отсутствует необходимость в прогреве припоя внутри металлизированного отверстия. Однако, ремонт в поверхностном монтаже требует специализированного инструмента и предполагает правильное применение технологических режимов.
• Возможность размещения деталей на обеих сторонах печатной платы.
• Меньшее число отверстий, которое необходимо выполнить в плате.
• Повышение технологичности, в сравнении с монтажом в отверстия процесс легче поддается автоматизации.
• Существенное снижение себестоимости серийных изделий.

Недостатки

• Повышенные требования к точности температуры пайки и ее зависимости от времени, поскольку при групповой пайке нагреву подвергается весь компонент.
• Высокие начальные затраты, связанные с установкой и настройкой оборудования, а также с более сложным созданием опытных образцов.
• Необходимость специального оборудования (инструментария) даже при единичном и опытном производстве.
• Высокие требования к качеству и условиям хранения технологических материалов.

Размеры и типы корпуса

SMD конденсаторы (слева), против двух “обычных” конденсаторов (справа)

• Двуконтактные
  • Прямоугольные пассивные компоненты (резисторы и конденсаторы):
    • 0.4 mm × 0.2 mm
    • 0.6 mm × 0.3 mm
    • 1.0 mm × 0.5 mm
    • 1.6 mm × 0.8 mm
    • 2.0 mm × 1.25 mm
    • 3.2 mm × 1.6 mm
    • 4.6 mm × 3.0 mm
  • Танталовые конденсаторы:
    • Тип A (EIA 3216-18): 3.2 mm × 1. 6 mm × 1.6 mm
    • Тип B (EIA 3528-21): 3.5 mm × 2.8 mm × 1.9 mm
    • Тип C (EIA 6032-28): 6.0 mm × 3.2 mm × 2.2 mm
    • Тип D (EIA 7343-31): 7.3 mm × 4.3 mm × 2.4 mm
    • Тип E (EIA 7343-43): 7.3 mm × 4.3 mm × 4.1 mm
  • SOD – Small outline diode
    • SOD-323: 1.7 × 1.25 × 0.95 mm
    • SOD-123: 3.68 × 1.17 × 1.60 mm
• Трёхконтактные
  • SOT – транзистор с короткими выводами, с тремя выводами
    • SOT-23 – 3 mm × 1.75 mm × 1.3 mm
    • SOT-223 – 6.7 mm × 3.7 mm × 1.8 mm body
  • DPAK (TO-252) – Разработана
  • D2PAK (TO-263) – больше чем DPAK; в основном эквивалент для SMD-монтажа
  • D3PAK (TO-268) – ещё больше D2PAK.
• Четыре или более выводов
  • Две-линии-по-бокам
    • ИС с выводами малой длины (SOIC), расстояние между выводами 1.27 mm
    • SSOP – Усаженый SOIC расстояние между выводами 1.27 mm
    • TSSOP – Тонкий усаженый SOIC; расстояние между выводами 0. 65 mm
    • QSOP – Четверть размера SOIC, расстояние между выводами 0.635 mm
    • VSOP – ещё меньше QSOP; расстояние между выводами 0.4, 0.5 mm или 0.65 mm
  • Четыре-линии-по-бокам
    • PLCC – пластковый чип с выводами, расстояние между выводами 1.27 mm
    • LQFP – Низкопрофильный QFP, 1.4 mm в высоту, разные размеры.
    • PQFP – пластиковый QFP, 44 или более вывода.
    • CQFP – керамический QFP, сходный с PQFP
    • PQFN – силовой QFP, нет выводов, площадка для радиатора.
  • Массив выводов
    • LFBGA – Низкопрофильный FBGA, квадратный или прямоугольный, шарики припоя, расстояние между шариками 0.8 mm
    • CGA – корпус, где входные и выходные выводы сделаны из тугоплавкого припоя.
    • CCGA – керамический CGA.
    • μBGA – микро-BGA, с расстоянием между шариками менее 1 mm
    • LLP – Безвыводный корпус.

Ссылки

• Энциклопедия дефектов поверхностного монтажа
• Основы технологии и оборудование для поверхностного монтажа

Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать курсовую

• SMAX
• SMDF

Полезное

Услуги поддержки — исследовательские и академические ИТ

Школа медицины и стоматологии // Службы поддержки

Research & Academic IT обеспечивает базовую поддержку настольных компьютеров для всех преподавателей, сотрудников и студентов Школы медицины и стоматологии Университета Рочестера, а также расширенную техническую поддержку для ряда групп и отделов.

Расширенная поддержка, финансируемая отдельными отделами, включает техническую поддержку на месте. Если вам требуется работа на месте, мы свяжемся с ИТ-персоналом вашего отдела для предоставления дополнительной поддержки.

Поддержка настольных/ноутбуков/мобильных устройств (Mac и Windows)

Наши сотрудники работают с запросами на поддержку с 8:00 до 17:00 с понедельника по пятницу. Запросы, сделанные в нерабочее время, по-прежнему будут учитываться в начале следующего рабочего дня.

Установка программного обеспечения и устранение неполадок

Мы предоставляем стандартный образ текущей версии операционной системы для компьютеров Windows и Macintosh. Мы также поддерживаем продукты Microsoft Office и Adobe Suite, лицензированные Университетом Рочестера (UR).

Поддержка сети и беспроводного доступа

Мы оказываем помощь в подключении ваших устройств к сети URMC и к домену URMC. Это обеспечит вам доступ к сетевым ресурсам, а также получение обновлений безопасности и операционной системы.

Управление NetID и поддержка

Мы можем помочь сбросить забытые пароли для NetID, а также обеспечить поддержку подключений к определенным ресурсам и приложениям URMC.

Подготовка сервера и системное администрирование

Мы можем предоставить виртуальные серверы для ведомственных проектов и приложений. Сетевая операционная система, присоединение к URMC Active Directory и безопасность этих серверов находятся в ведении научно-исследовательского и академического ИТ-отдела, обеспечивая при этом полный доступ пользователей отдела для приложений и совместной деятельности.

Управление центром обработки данных

Совместно с UR IT и URMC ISD мы обеспечиваем управление брандмауэрами и другими компонентами безопасности и эксплуатации центров обработки данных. Это включает в себя безопасность и исправление системы.

Безопасное хранилище

Ресурсы хранилища предоставляются по запросу для архивного, интерактивного и безопасного хранения. В случае интерактивного и безопасного хранилища мы обеспечиваем ежедневное резервное копирование, а также аварийное восстановление.

Резервное копирование рабочей станции Code42 Crashplan

CrashPlan — это программное решение для Windows, Mac и Linux, которое автоматически и безопасно создает резервные копии компьютерных данных в облаке.

Закупки

Для обработки вашего запроса на компьютеры и принтеры существует группа ИТ-закупок. Вы можете запросить новый компьютер, отправив нам электронное письмо. Мы ответим, предоставив вам информацию о стандартах URMC и обсудив с вами ваши конкретные требования. Мы обработаем транзакцию через систему закупок URMC, и запрос будет отправлен в ваш отдел для утверждения. Компьютер будет доставлен в центральное место для адаптации URMC, которая включает применение стандартного образа URMC, шифрование машины, присоединение машины к домену и ввод идентификатора машины в систему управления клиентами URMC. Мы ожидаем, что новый компьютер будет доставлен вам в течение семи рабочих дней с даты вашего запроса.

Соответствие FISMA

Совместно с директором по информационной безопасности UR и директором по информационной безопасности URMC мы работаем с отделами над проектами, требующими соблюдения Федерального закона об управлении информационной безопасностью (FISMA).

Исследовательские и академические ИТ — Медицинский центр Университета Рочестера

Школа медицины и стоматологии // Microsoft 365 Online

URMC находится на пути к более современным технологиям для общения и совместной работы в рамках нашей организации. Чтобы сделать это возможным, наше первое существенное изменение — начиная с июля 2022 года — переносит нашу электронную почту с локальных серверов в облачную службу Microsoft Office Online университета.

• Начиная с июля 2022 г. и до ноября 2022 г. группы почтовых учетных записей будут перемещаться каждую неделю и распределяться по организации в шахматном порядке, чтобы обеспечить минимальное нарушение работы. После завершения переноса ваша почта отключится от локального сервера, и для повторного подключения к новому серверу потребуется всего несколько секунд. Нет необходимости откладывать переезд из-за отпуска или командировки.

• Вы сможете работать со своей почтой (настольной, мобильной и веб-почтой) во время переезда.  Однако, когда это будет завершено, ваша почта отключится от старого сервера, и вам нужно будет выполнить шаги, описанные ниже , чтобы повторно подключиться к своей почте на новом сервере.

• Дополнительные сведения о переходе на Microsoft Office Online см. на странице Email Moves в интрасети.

Важное изменение имени пользователя

• После того, как ваша почта будет перемещена, вы будете использовать свой адрес электронной почты URMC и пароль URMC для входа. Ваше старое имя пользователя (например, jsmith3) не будет работать для вашей новой учетной записи онлайн-почты.

• Вы по-прежнему будете использовать имя пользователя и пароль URMC Active Directory для входа на свой компьютер и системы — они не изменятся.