Čo je SMT (technológia povrchovej montáže)

histórie

Povrchová montáž bola pôvodne nazývaná "rovinná montáž". [1]

Technológia povrchovej montáže bola vyvinutá v šesťdesiatych rokoch minulého storočia a stala sa široko používanou v polovici 80. rokov. Koncom 90-tych rokov dominovala väčšina high-tech elektronických tlačených obvodových zariadení. Väčšinu priekopníckej práce v tejto technológii vykonala spoločnosť IBM . Prístup k dizajnu, ktorý IBM prvýkrát demonštrovala v roku 1960 v malom počítači, bol neskôr použitý v digitálnom počítači Launch Vehicle, ktorý sa používa v prístrojovej jednotke a ktorý riadil všetky vozidlá Saturn IB a Saturn V. [2] Komponenty boli mechanicky prepracované tak, aby mali malé kovové jazýčky alebo koncové uzávery, ktoré by mohli byť priamo spájkované na povrch dosky plošných spojov. Komponenty sa stali oveľa menšie a umiestnenie komponentov na oboch stranách dosky sa stalo oveľa bežnejším pri montáži na povrch ako pri montáži cez otvory, čo umožnilo oveľa vyššie hustoty obvodov a menšie dosky s obvodmi a zase stroje alebo podzostavy obsahujúce dosky.

Často len spájkované spoje držia časti k doske; v zriedkavých prípadoch môžu byť časti na spodnej alebo "druhej" strane dosky zabezpečené bodkou lepidla, aby sa komponenty nemohli zrátať v reflow peciach, ak má časť veľkú veľkosť alebo hmotnosť. Niekedy sa používa lepidlo držať SMT komponenty na spodnej strane dosky, ak sa na spájkovanie súčastí SMT a priechodných otvorov používa proces spájkovania vlnou . Alternatívne môžu byť komponenty SMT a priechodné diery spájkované na tej istej strane dosky bez lepidla, ak sú časti SMT najprv pretavené, potom sa použije selektívna maska na spájkovanie, ktorá zabráni spájke držať tieto časti na mieste pred pretavením a časti plávajúce pri spájkovaní vlnou. Povrchová montáž sa dobre hodí k vysokému stupňu automatizácie, zníženiu nákladov na pracovnú silu a výraznému zvýšeniu výrobných rýchlostí.

Naopak, SMT nie je vhodný na manuálnu alebo nízko automatizačnú výrobu, čo je ekonomickejšie a rýchlejšie pre jednorazové prototypovanie a malovýrobu, a to je jeden z dôvodov, prečo sa stále vyrábajú mnohé komponenty s priechodnými otvormi. Niektoré SMD môžu byť spájkované s teplotne riadenou ručnou spájkovačkou, ale bohužiaľ, tie, ktoré sú veľmi malé alebo majú príliš malú výšku olova, nie je možné ručne spájkovať bez drahého zariadenia na pretavovanie horúcim vzduchom ( pochybné - diskutovať ). SMD môže byť jedna štvrtina až jedna desatina veľkosti a hmotnosti a polovica až jedna štvrtina nákladov na ekvivalentné časti s priechodnými otvormi, ale na druhej strane náklady na určitú časť SMT a ekvivalentnú hodnotu prostredníctvom -hole časť môže byť veľmi podobná, aj keď len zriedka je SMT časť drahšia.

Bežné skratky

Rôzne pojmy opisujú komponenty, techniku a stroje používané vo výrobe. Tieto termíny sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Montážne techniky

Montážna linka s umiestnením SMT

Tam, kde sa majú umiestniť komponenty, má doska s plošnými spojmi normálne ploché, obyčajne cínové , strieborné alebo pozlátené medené vankúšiky bez otvorov, nazývané spájkovacie vankúšiky. Spájkovacia pasta , lepkavá zmes tavidla a drobných spájkovacích častíc sa najprv aplikuje na všetky spájkovacie podložky s šablónou z nehrdzavejúcej ocele alebo niklu pomocou sieťotlače . Môže byť tiež aplikovaný mechanizmom pre tryskovú tlač, ktorý je podobný atramentovej tlačiarni . Po nalepení sa dosky potom dostanú na stroje na zber a umiestnenie , kde sa umiestnia na dopravný pás. Komponenty, ktoré sa majú umiestniť na dosky, sa zvyčajne dodávajú do výrobnej linky buď v papierových / plastových páskach navinutých na cievkach alebo plastových rúrkach. Niektoré veľké integrované obvody sa dodávajú v zásobníkoch bez statickej elektriny. Numerické riadiace stroje na odoberanie a odoberanie súčiastok z pások, rúrok alebo podnosov a umiestňujú ich na DPS. [3]

Dosky sa potom dopravia do pece na pretavovanie . Najprv vstúpia do zóny predhriatia, kde sa postupne zvyšuje teplota dosky a všetkých zložiek. Dosky potom vstupujú do zóny, kde je teplota dostatočne vysoká na to, aby roztavila spájkované častice v spájkovacej paste, pričom spojenie komponentov vedie k podložkám na doske plošných spojov. Povrchové napätie roztavenej spájky pomáha udržiavať komponenty na mieste a ak sú geometrie spájkovacej podložky správne navrhnuté, povrchové napätie automaticky vyrovnáva komponenty na ich podložkách.

Existuje množstvo techník na prepájanie spájky. Jedným z nich je použitie infračervených lámp; toto sa nazýva infračervený reflow. Ďalším je použitie konvekcie horúceho plynu . Ďalšou technológiou, ktorá sa stáva opäť populárnou, sú špeciálne fluórkarbónové kvapaliny s vysokými bodmi varu, ktoré používajú metódu nazývanú reflow. Kvôli environmentálnym obavám táto metóda upustila od priazne, kým neboli zavedené bezolovnaté právne predpisy, ktoré si vyžadujú prísnejšie kontroly spájkovania. Koncom roku 2008 bola konvekčná spájka najobľúbenejšou technológiou pretavovania buď štandardným vzduchom alebo plynným dusíkom. Každá metóda má svoje výhody a nevýhody. S infračerveným reflow, návrhár dosky musí položiť dosku tak, že krátke komponenty nespadajú do tieňa vysokých komponentov. Umiestnenie súčiastok je menej obmedzené, ak projektant vie, že pri výrobe sa použije pretavenie v plynnej fáze alebo konvekčné spájkovanie. Po spájkovaní pri pretavovaní môžu byť niektoré nepravidelné alebo teplocitlivé komponenty inštalované a spájkované ručne, alebo vo veľkom meradle automatizáciou, pomocou zaostreného infračerveného lúča (FIB) alebo lokalizovaného konvekčného zariadenia.

Ak je doska s obvodmi obojstranná, potom sa táto tlač, umiestnenie, preformátovanie môže opakovať s použitím buď spájkovacej pasty alebo lepidla, aby sa komponenty udržali na mieste. Ak sa použije proces spájkovania vlnou , potom sa musia časti pred spracovaním prilepiť k doske, aby sa zabránilo ich plávaniu, keď sa taví spájkovacia pasta, ktorá ich drží na mieste.

Po spájkovaní sa dosky môžu prať, aby sa odstránili zvyšky taviva a akékoľvek zbloudené spájkovacie guľôčky, ktoré by mohli skrátiť vodiče, ktoré sú v tesnej blízkosti. Rosínový tok sa odstraňuje fluórkarbónovými rozpúšťadlami, vysokým bodom vzplanutia   uhľovodíkové rozpúšťadlá alebo rozpúšťadlá s nízkym zábleskom, napr. limonén (odvodený z pomarančových šupiek), ktoré vyžadujú extra cykly oplachovania alebo sušenia. Vo vode rozpustné tavivá sa odstránia deionizovanou vodou a saponátom a potom sa rýchlo odstráni zvyšková voda. Avšak väčšina elektronických zostáv sa vyrába procesom "No-Clean", kde sú zvyšky toku navrhnuté tak, aby zostali na doske plošných spojov, pretože sa považujú za neškodné. To šetrí náklady na čistenie, urýchľuje výrobný proces a znižuje množstvo odpadu. Všeobecne sa však navrhuje umývať zostavu, aj keď sa používa proces "No-Clean", keď aplikácia používa vysokofrekvenčné hodinové signály (nad 1 GHz). Ďalším dôvodom na odstránenie nečistých zvyškov je zlepšenie priľnavosti konformných náterov a podkladových materiálov. [4] Bez ohľadu na to, či sú tieto PCB čistené, alebo nie, súčasný trend v odvetví navrhuje starostlivo preskúmať proces montáže PCB, kde sa používa "No-Clean", pretože zvyšky toku zachytené pod komponentmi a RF štítmi môžu ovplyvniť odpor povrchovej izolácie (SIR), najmä na dosky s vysokou hustotou. [5]

Určité výrobné štandardy, ako napríklad tie, ktoré napísal IPC - Association Connecting Electronics Industries, vyžadujú čistenie bez ohľadu na typ spájkovacieho tavidla, ktorý sa používa na zaistenie dôkladne vyčistenej dosky. Správne čistenie odstraňuje všetky stopy po tavidle, ako aj nečistoty a iné nečistoty, ktoré môžu byť voľným okom neviditeľné. Procesy bez čistenia alebo iné spájkovanie môžu zanechať "biele zvyšky", ktoré sú podľa IPC prijateľné "za predpokladu, že tieto zvyšky boli kvalifikované a zdokumentované ako benígne". [6] Očakáva sa však, že zatiaľ čo obchody, ktoré vyhovujú normám IPC, budú dodržiavať pravidlá Asociácie týkajúce sa stavu paluby, nie všetky výrobné zariadenia uplatňujú štandard IPC, ani nie sú povinné tak urobiť. Okrem toho, v niektorých aplikáciách, ako je nízkoenergetická elektronika, sú také prísne výrobné postupy nadmerné tak z hľadiska nákladov, ako aj času.

Nakoniec sa dosky vizuálne skontrolujú na chýbajúce alebo nevyrovnané komponenty a spájkovanie mostov. V prípade potreby sa posielajú na prepracovanú stanicu, kde ľudský operátor opraví chyby. Potom sa zvyčajne posielajú na testovacie stanice (testovanie v obvode a / alebo funkčné testovanie), aby sa overilo, či fungujú správne. Automatizované systémy optickej kontroly (AOI) sa bežne používajú pri výrobe PCB. Táto technológia sa ukázala ako vysoko efektívna pre zlepšovanie procesov a dosahovanie kvality. [7]

výhody

Hlavnými výhodami SMT oproti staršej technike s otvormi sú:

• Menšie komponenty.

• Oveľa vyššia hustota komponentov (komponenty na jednotku plochy) a mnoho ďalších pripojení na komponent.

• Komponenty môžu byť umiestnené na oboch stranách obvodovej dosky.

• Vyššia hustota spojov, pretože otvory neblokujú priestor pre frézovanie na vnútorných vrstvách ani na zadných vrstvách, ak sú komponenty namontované len na jednej strane dosky plošných spojov.

• Malé chyby v umiestnení súčiastok sa korigujú automaticky, pretože povrchové napätie roztavenej spájky ťahá komponenty do zarovnania s spájkovacími podložkami. (Na druhej strane, komponenty priechodných otvorov nemôžu byť mierne nesprávne zarovnané, pretože keď sú vodiče cez otvory, súčasti sú úplne zarovnané a nemôžu sa posunúť laterálne mimo vyrovnania.)

• Lepší mechanický výkon v podmienkach otrasov a vibrácií (čiastočne v dôsledku nižšej hmotnosti a čiastočne v dôsledku menšieho prevýšenia)

• Nižší odpor a indukčnosť pri pripojení; v dôsledku toho menej nežiaducich efektov RF signálu a lepší a predvídateľnejší vysokofrekvenčný výkon.

• Lepší výkon EMC (nižšie vyžarované emisie) v dôsledku menšej oblasti radiačnej slučky (kvôli menšiemu baleniu) a menšej indukčnosti elektród. [8]

• Treba vŕtať menej otvorov. (Vŕtanie PCB je časovo náročné a drahé.)

• Nižšie počiatočné náklady a čas zriadenia pre hromadnú výrobu pomocou automatizovaných zariadení.

• Jednoduchšia a rýchlejšia automatizovaná montáž. Niektoré umiestňovacie stroje sú schopné umiestniť viac ako 136 000 komponentov za hodinu.

• Mnohé SMT diely stoja menej ako ekvivalentné časti s priechodnými otvormi.

• Balík s povrchovou montážou je preferovaný tam, kde sa vyžaduje nízkoprofilový balík alebo je obmedzený priestor na montáž balíka. Vzhľadom na to, že elektronické zariadenia sa stávajú zložitejšími a zmenšuje sa dostupný priestor, zvyšuje sa vhodnosť balíka pre povrchovú montáž. Súčasne s rastúcou komplexnosťou zariadenia sa zvyšuje teplo generované prevádzkou. Ak sa teplo neodstráni, teplota zariadenia sa skráti životnosť. Je preto veľmi žiaduce vyvinúť obaly na povrchovú montáž s vysokou tepelnou vodivosťou . [9]

nevýhody

• SMT je nevhodné pre veľké, vysoko výkonné alebo vysokonapäťové časti, napríklad v silových obvodoch. Je bežné kombinovať SMT a priechodnú konštrukciu s transformátormi , tepelne ponorenými výkonovými polovodičmi, fyzicky veľkými kondenzátormi. , poistky, konektory a pod. namontované na jednej strane DPS cez otvory.

• SMT je nevhodná ako jediná metóda pripojenia pre komponenty, ktoré sú vystavené častému mechanickému namáhaniu, ako sú konektory, ktoré sa používajú na prepojenie s externými zariadeniami, ktoré sú často pripojené a odpojené.

• Spájkované spoje SMD môžu byť poškodené zalievacími zlúčeninami, ktoré prechádzajú tepelným cyklom.

• Manuálna montáž prototypu alebo oprava na úrovni komponentov je zložitejšia a vyžaduje kvalifikovaných operátorov a drahšie nástroje vďaka malým rozmerom a rozmiestneniu elektród mnohých SMD. [10] Manipulácia s malými súčiastkami SMT môže byť zložitá, čo si vyžaduje pinzetu, na rozdiel od takmer všetkých komponentov priechodných otvorov. Zatiaľ čo komponenty priechodných otvorov zostanú na mieste (pod gravitačnou silou) raz vložené a môžu byť mechanicky zaistené pred spájkovaním ohnutím dvoch vodičov na spájkovacej strane dosky, SMD sú ľahko presunuté z miesta dotykom spájkovania železo. Bez odbornej zručnosti, pri ručnom spájkovaní alebo odpájaní komponentu, je ľahké náhodne pretaviť spájku susedného SMT komponentu a neúmyselne ho premiestniť, niečo, čo je takmer nemožné s komponentmi priechodných otvorov.

• Mnohé typy balíkov komponentov SMT nemôžu byť inštalované v zásuvkách, ktoré umožňujú jednoduchú inštaláciu alebo výmenu komponentov na úpravu obvodu a jednoduchú výmenu neúspešných komponentov. (Prakticky všetky komponenty s priechodnými otvormi môžu byť zasunuté do zásuvky.)

• SMD nie je možné použiť priamo s zásuvnými panelmi (rýchly prototyp s rýchlym zaklapnutím a prehrávaním), ktorý vyžaduje buď vlastnú PCB pre každý prototyp alebo montáž SMD na nosič s kolíkmi. Pre prototypovanie okolo špecifického SMD komponentu sa môže použiť menej nákladná odlamovacia doska . Okrem toho môžu byť použité pásové protoboardy, z ktorých niektoré obsahujú podložky pre štandardné SMD komponenty. Pre prototypovanie je možné použiť " dead bug " boardboarding. [11]

• Rozmery spájkovaných spojov v SMT sa rýchlo zmenšujú, pretože sa vyvíjajú pokroky smerom k technológii ultra jemných rozstupov. Spoľahlivosť spájkovaných spojov sa stáva viac znepokojujúca, pretože pre každý spoj je povolená menšia a menšia spájka. Vyprázdňovanie je chyba, ktorá sa bežne spája s spájkovanými spojmi, najmä pri pretavovaní spájkovej pasty v aplikácii SMT. Prítomnosť dutín môže zhoršiť pevnosť kĺbov a nakoniec viesť k zlyhaniu kĺbov. [12] [13]

• SMD, ktoré sú zvyčajne menšie ako ekvivalentné komponenty s priechodnými otvormi, majú menšiu povrchovú plochu na značenie, čo vyžaduje, aby boli vyznačené kódy kódov častí alebo hodnoty komponentov viac kryptografické a menšie, čo často vyžaduje čítanie zväčšenia, zatiaľ čo väčšia zložka priechodných otvorov môže byť čítať a rozpoznávať okom bez pomoci. To je nevýhodou pre prototypovanie, opravu alebo prepracovanie a prípadne pre výrobu.

Prepracuj

Odstránenie zariadenia na montáž na povrch pomocou spájkovacích pinziet

Vadné súčasti povrchovej montáže je možné opraviť pomocou spájkovačov (pre niektoré spojenia) alebo pomocou bezkontaktného systému dodatočnej úpravy. Vo väčšine prípadov je systém prepracovania lepšou voľbou, pretože SMD práca s spájkovačom vyžaduje značné zručnosti a nie je vždy uskutočniteľná.

Prepracovanie zvyčajne opravuje nejaký typ chyby, či už generovanej človekom alebo strojom, a zahŕňa nasledujúce kroky:

• Tavená spájka a odstraňovacia súčiastka

• Odstráňte zvyšnú spájku

• Vytlačte spájkovaciu pastu na PCB priamo alebo dávkovaním

• Vložte nový komponent a reflow.

Niekedy je potrebné opraviť stovky alebo tisíce tej istej časti. Takéto chyby, ak sú spôsobené montážou, sú často zachytené počas procesu. Úplne nová úroveň prepracovania však nastane, keď sa objaví zlyhanie súčiastok príliš neskoro a možno bez povšimnutia, až kým ho koncový používateľ zariadenia, ktorý sa vyrába, nepozná. Rework môže byť použitý aj vtedy, ak produkty s dostatočnou hodnotou, ktoré sú dôvodom na jeho revíziu alebo prepracovanie, napríklad na zmenu jedného komponentu založeného na firmvéri. Prepracovanie veľkého objemu vyžaduje operáciu určenú na tento účel.

Existujú v podstate dve bezkontaktné spájkovacie / odpájkovacie metódy: infračervené spájkovanie a spájkovanie horúcim plynom [14] .

infračervené

S infračerveným spájkovaním sa energia na zahrievanie spájkovaného spoja prenáša pomocou dlhého alebo krátkovlnného infračerveného elektromagnetického žiarenia.

výhody:

• Jednoduché nastavenie

• Nevyžaduje sa stlačený vzduch

• Žiadna požiadavka na rôzne trysky pre mnoho tvarov a veľkostí komponentov, zníženie nákladov a potreba výmeny dýz

• Rýchla reakcia infračerveného zdroja (závisí od použitého systému)

nevýhody:

• Centrálne oblasti budú vykurované viac ako okrajové oblasti

• Regulácia teploty je menej presná a môžu existovať vrcholy

• Blízke komponenty musia byť tienené pred teplom, aby sa predišlo poškodeniu, ktoré vyžaduje dodatočný čas pre každú dosku

• Teplota povrchu závisí od albedo komponentu : tmavé povrchy budú ohrievané viac ako ľahšie povrchy

• Teplota navyše závisí od tvaru povrchu. Konvekčná strata energie zníži teplotu komponentu

• Nie je možná žiadna atmosféra

Horúci plyn

Počas spájkovania horúcim plynom sa energia na ohrev spájkového spoja prenáša horúcim plynom. Môže to byť vzduch alebo inertný plyn ( dusík ).

výhody:

• Simulácia atmosféry reflow pece

• Niektoré systémy umožňujú prepínanie medzi horúcim vzduchom a dusíkom

• Štandardné a komponenty špecifické trysky umožňujú vysokú spoľahlivosť a rýchlejšie spracovanie

• Umožnite reprodukovateľné spájkovacie profily

• Efektívne vykurovanie, prenos veľkého množstva tepla

• Dokonca aj vykurovanie postihnutého priestoru

• Teplota komponentu nikdy neprekročí nastavenú teplotu plynu

• Rýchle ochladzovanie po prefukovaní, čo vedie k malozrnným spájkovaným spojom (závisí od použitého systému)

nevýhody:

• Tepelná kapacita generátora tepla má za následok pomalú reakciu, pri ktorej môžu byť deformované tepelné profily (v závislosti od použitého systému).

balíčky

Komponenty na povrchovú montáž sú zvyčajne menšie ako ich náprotivky s elektródami a sú navrhnuté tak, aby sa s nimi mohlo manipulovať skôr strojmi ako ľuďmi. Elektronický priemysel má štandardizované tvary a veľkosti obalov (vedúci normalizačný orgán je JEDEC ). Tie obsahujú:

Kódy uvedené v tabuľke nižšie zvyčajne uvádzajú dĺžku a šírku komponentov v desatinách milimetrov alebo stotinách palcov. Napríklad, metrický komponent 2520 je 2,5 mm x 2,0 mm, čo zodpovedá zhruba 0,10 palca a 0,08 palca (teda imperiálna veľkosť je 1008). Výnimky sa vyskytujú pri imperiálnych v dvoch najmenších obdĺžnikových pasívnych veľkostiach. Metrické kódy stále predstavujú rozmery v mm, aj keď imperiálne veľkostné kódy už nie sú zarovnané. Problematicky, niektorí výrobcovia vyvíjajú metrické komponenty 0201 s rozmermi 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 v × 0,0049 in), [15], ale cisársky názov 01005 sa už používa pre 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 v × 0,0079 v ) balík. Tieto stále malé rozmery, najmä 0201 a 01005, môžu byť niekedy výzvou z hľadiska výroby alebo spoľahlivosti. [16]

Príklad veľkostí komponentov, metrických a imperiálnych kódov a porovnanie

Kompozitný obraz matice 11x44 LED matice klopě názov značky pomocou 1608/0603 typu SMD LED. Top: Trochu viac ako polovica displeja 21x86 mm. Center: Close-up LED diód v okolitom svetle. Dno: LED diódy vo vlastnom červenom svetle.

Kondenzátory SMD (vľavo) s dvomi kondenzátormi s priechodnými otvormi (vpravo)

Balíky s dvoma terminálmi

Obdĺžnikové pasívne komponenty

Väčšinou rezistory a kondenzátory .

Tantalové kondenzátory [22] [23] \ t

Hliníkové kondenzátory [24] [25] [26]

Malá obrysová dióda (SOD)

Kovová elektróda bez elektródy [36] ( MELF ) \ t

Hlavne rezistory a diódy ; súčasti valcového tvaru, rozmery nezodpovedajú rozmerom pravouhlých odkazov pre identické kódy.

DO-214 [ upraviť ]

Bežne sa používa pre usmerňovače, Schottky a iné diódy

Troj- a štvor-terminálové balíky

Tranzistor s malou osnovou (SOT)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): telo 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: tri svorky pre tranzistor [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] Teleso 4,5 mm × 2,5 mm × 1,5 mm: štyri svorky, stredový kolík je pripojený na veľkú podložku na prenos tepla [41]

• SOT-143: 3 mm x 1,4 mm x 1,1 mm skosené teleso: štyri svorky: jedna väčšia vložka označuje svorku 1. [42]

• SOT-223: teleso 6,7 mm × 3,7 mm × 1,8 mm: štyri svorky, z ktorých jeden je veľká podložka na prenos tepla [43]

• SOT-323 (SC-70): teleso 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: tri svorky [44]

• SOT-416 (SC-75): telo 1,6 mm × 0,8 mm × 0,8 mm: tri svorky [45]

• SOT-663: telo 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: tri svorky [46]

• SOT-723: teleso 1,2 mm × 0,8 mm × 0,5 mm: tri svorky: plochý vodič [47]

• SOT-883 (SC-101): telo 1 mm × 0,6 mm × 0,5 mm: tri svorky: bezolovnatý [48]

Iné [ upraviť ]

• DPAK (TO-252, SOT-428): Diskrétne balenie. Vyvinutý firmou Motorola na umiestnenie zariadení s vyšším výkonom. Dodáva sa v troj- [49] alebo päť-terminálových [50] verziách

• D2PAK (TO-263, SOT-404): väčší ako DPAK; v podstate ekvivalent povrchovej montáže obalu TO220 priechodného otvoru. Dodáva sa v 3, 5, 6, 7, 8 alebo 9 terminálových verziách [51]

• D3PAK (TO-268): ešte väčší ako D2PAK [52]

Päť- a šesť-terminálové balíky

Tranzistor s malou osnovou (SOT)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm teleso: päť svoriek [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm teleso: šesť svoriek [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm teleso: osem koncoviek [55]

• SOT-353 (SC-88A): teleso 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: päť svoriek [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): teleso 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: šesť svoriek [57]

• SOT-563: telo 1,6 mm × 1,2 mm × 0,6 mm: šesť koncoviek [58]

• SOT-665: telo 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: päť koncoviek [59]

• SOT-666: telo 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: šesť koncoviek [60]

• SOT-886: telo 1,5 mm x 1,05 mm × 0,5 mm: šesť koncoviek: bezolovnatý

• SOT-886: 1 mm × 1,45 mm × 0,5 mm telo: šesť koncoviek: bezolovnatý [61]

• SOT-891: Teleso 1,05 mm × 1,05 mm × 0,5 mm: päť koncoviek: bezolovnatý

• SOT-953: teleso 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: päť svoriek

• SOT-963: teleso 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: šesť svoriek

• SOT-1115: telo 0,9 mm × 1 mm × 0,35 mm: šesť koncoviek: bezolovnatý [62]

• SOT-1202: teleso 1 mm × 1 mm × 0,35 mm: šesť svoriek: bezolovnatý [63]

Rôzne čipy SMD, odpájané

MLP balík 28-pin čip, hore nohami zobraziť kontakty

Balíky s viac ako šiestimi terminálmi

Dual-in-linka

• Flatpack bol jedným z prvých balíkov s povrchovou montážou.

• Integrovaný obvod s malými obrysmi (SOIC): dvojradové, 8 alebo viac kolíkov, tvar olovnice, rozteč kolíkov 1,27 mm

• Balík malých osnov, J-olovnatý (SOJ), rovnaký ako SOIC okrem J-leaded   [64]

• Tenký obrysový balíček (TSOP), tenší ako SOIC s menším rozstupom čapov 0,5 mm

• Balenie zmenšených malých obrysov (SSOP), rozstup čapov 0,65 mm, niekedy 0,635 mm alebo v niektorých prípadoch 0,8 mm

• Tenký zmršťovací malý balíček (TSSOP).

• Štvrťročný maloobjemový balík (QSOP) s rozstupom čapov 0,635 mm

• Veľmi malý balík (VSOP), dokonca menší ako QSOP; Rozteč kolíkov 0,4, 0,5 mm alebo 0,65 mm

• Dual flat no-lead (DFN), menšie rozmery ako olovnatý ekvivalent

Quad-in-line

• Nosič plastových vývodov (PLCC): štvorcový, J-vodič, rozteč kolíkov 1,27 mm

• Quad plochý obal ( QFP ): rôzne veľkosti, s kolíkmi na všetkých štyroch stranách

• Nízkoprofilový štvorkolkový plochý balíček ( LQFP ): výška 1,4 mm, veľkosť a kolíky na všetkých štyroch stranách

• Plastový štvorkolkový plochý obal ( PQFP ), štvorček s kolíkmi na všetkých štyroch stranách, 44 alebo viac kolíkov

• Keramický štvorkolkový plochý balík ( CQFP ): podobný PQFP

• Metrický štvorkolkový plochý balík ( MQFP ): balík QFP s distribúciou metrických pinov

• Tenký štvorkolkový plochý balíček ( TQFP ), tenšia verzia PQFP

• Quad flat no-lead ( QFN ): menšie rozmery ako olovnatý ekvivalent

• Nosič bezolovnatých triesok (LCC): kontakty sú zapustené vertikálne na spájku "wick-in". Bežné v leteckej elektronike kvôli robustnosti voči mechanickým vibráciám.

• Balenie Micro leadframe ( MLP , MLF ): s kontaktným rozstupom 0,5 mm, bez elektród (rovnako ako QFN)

• Výkonový štvorkolkový bezolovnatý kábel ( PQFN ): s exponovanými poduškami pre chladenie

Mriežkové polia

• Pole s guľovou mriežkou (BGA): Štvorcové alebo obdĺžnikové pole spájkových guľôčok na jednom povrchu, rozstup guľôčok typicky 1,27 mm (0,050 in)

• Pozemkové mriežkové pole (LGA): Pole len holých krajín. Podobný vzhľadu ako QFN , ale párovanie je vytvorené pomocou pružinových kolíkov v objímke namiesto spájkovania.

• Pole s jemným rozstupom guľôčkovej mriežky ( FBGA )]: Štvorcové alebo obdĺžnikové pole spájkových guľôčok na jednom povrchu

• Nízkoprofilové matice s jemným rozstupom guľôčok ( LFBGA ): Štvorcové alebo obdĺžnikové pole spájkových guľôčok na jednom povrchu, rozstup guľôčok typicky 0,8 mm

• Tenká mriežka s jemným rozstupom guľôčok ( TFBGA ): Štvorcové alebo obdĺžnikové pole spájkových guľôčok na jednom povrchu, rozstup guľôčok typicky 0,5 mm

• Pole stĺpcových mriežok (CGA): Súprava obvodov, v ktorej vstupné a výstupné body sú vysokoteplotné spájkovacie valce alebo stĺpiky usporiadané v mriežkovom vzore.

• Keramické stĺpcové mriežkové pole (CCGA): Obvodový obal, v ktorom vstupné a výstupné body sú vysokoteplotné spájkovacie valce alebo stĺpiky usporiadané v mriežkovom vzore. Teleso komponentu je keramické.

• Sústava mriežok mikroguľôčok (μBGA): vzdialenosť guľôčok menej ako 1 mm

• Olovo menšie balenie (LLP): Balenie s distribúciou metrického kolíka (rozstup 0,5 mm).

Nezaradené zariadenia

Aj keď sú tieto povrchy namontované, vyžadujú pre montáž špecifický proces.

• Čip-na-palube (COB), holý silikónový čip, ktorý je zvyčajne integrovaný obvod, je dodávaný bez obalu (zvyčajne olovený rám pretvorený epoxidom ) a je pripojený, často s epoxidom, priamo na obvodovú dosku. Čip je potom spojený drôtom a chránený pred mechanickým poškodením a kontamináciou epoxidovým "glob-top" .

• Chip-on-flex (COF), variácia COB, kde je čip namontovaný priamo na flex obvod .

• Chip-on-glass (COG); variácie COB, kde čip, typicky regulátor displeja z tekutých kryštálov (LCD), je namontovaný priamo na skle :.

Od výrobcu k výrobcovi existujú často nepatrné variácie v detailoch balenia, aj keď sa používajú štandardné označenia, dizajnéri musia potvrdiť rozmery pri pokladaní dosiek s plošnými spojmi.

identifikácia

rezistory

Pre 5% presnosť SMD rezistory sú zvyčajne označené hodnotami odporu s použitím troch číslic: dvoch platných číslic a násobiteľa. Jedná sa o pomerne často biely nápis na čiernom pozadí, ale možno použiť aj iné farebné pozadie a nápisy.

Čierny alebo farebný povlak je obyčajne len na jednej strane zariadenia, pričom strany a iný povrch sú jednoducho nepotiahnuté, obvykle biele keramické substráty. Potiahnutý povrch, s odporovým prvkom pod ním, je normálne umiestnený lícnou stranou nahor, keď je zariadenie spájkované s doskou, aj keď je možné ich vidieť v zriedkavých prípadoch namontovaných s nepoťahovanou spodnou stranou smerom nahor, pričom kód hodnoty odporu nie je viditeľný.

Pre 1% rezistory s presnosťou SMD sa používa kód, pretože tri číslice by inak neposkytovali dostatok informácií. Tento kód sa skladá z dvoch číslic a písmena: číslice označujú polohu hodnoty v sekvencii E96, zatiaľ čo písmeno označuje násobiteľ. [65]

Typické príklady odporových kódov

• 102 = 10 00 = 1 000 Ω = 1 kΩ

• 0R2 = 0,2 Ω

• 684 = 68 0000 = 680 000 Q = 680 kΩ

• 499X = 499 × 0,1 = 49,9 Ω

K dispozícii je online nástroj na preklad kódov na hodnoty odporu. Rezistory sa vyrábajú v niekoľkých typoch; Bežné typy používajú keramický substrát. Hodnoty odporu sú dostupné v niekoľkých toleranciách definovaných v tabuľke hodnôt EIA Dekády :

• E3, tolerancia 50% (už sa nepoužíva)

• E6, 20% tolerancia (teraz sa používa zriedka)

• E12, 10% tolerancia

• E24, 5% tolerancia

• E48, 2% tolerancia

• E96, tolerancia 1%

• E192, 0,5, 0,25, 0,1% a užšie tolerancie

kondenzátory

Neelektrolytické kondenzátory sú zvyčajne neoznačené a jedinou spoľahlivou metódou na určenie ich hodnoty je odstránenie z obvodu a následné meranie kapacitným meračom alebo impedančným mostom. The materials used to fabricate the capacitors, such as nickel tantalate, possess different colours and these can give an approximate idea of the capacitance of the component.[ citation needed ]

• Light grey body colour indicates a capacitance which is generally less than 100 pF.

• Medium grey colour indicates a capacitance anywhere from 10 pF to 10 nF.

• Light brown colour indicates a capacitance in a range from 1 nF to 100 nF.

• Medium brown colour indicates a capacitance in a range from 10 nF to 1 μF.

• Dark brown colour indicates a capacitance from 100 nF to 10 μF.

• Dark grey colour indicates a capacitance in the μF range, generally 0.5 to 50 μF, or the device may be an inductor and the dark grey is the color of the ferrite bead. (An inductor will measure a low resistance to a multimeter on the resistance range whereas a capacitor, out of the circuit, will measure a near infinite resistance.)

Generally physical size is proportional to capacitance and (squared) voltage for the same dielectric. For example, a 100 nF 50 V capacitor may come in the same package as a 10 nF 150 V device.

SMD (non-electrolytic) capacitors, which are usually monolithic ceramic capacitors, exhibit the same body color on all four faces not covered by the end caps.

SMD electrolytic capacitors, usually tantalum capacitors, and film capacitors are marked like resistors, with two significant figures and a multiplier in units of picofarads or pF, (10−12 farad.)

Examples

• 104 = 100 nF = 100,000 pF

• 226 = 22 μF = 22,000,000 pF

The electrolytic capacitors are usually encapsulated in black or beige epoxy resin with flat metal connecting strips bent underneath. Some film or tantalum electrolytic types are unmarked and possess red, orange or blue body colors with complete end caps, not metal strips.

Inductors

Smaller inductance with moderately high current ratings are usually of the ferrite bead type. They are simply a metal conductor looped through a ferrite bead and almost the same as their through-hole versions but possess SMD end caps rather than leads. They appear dark grey and are magnetic, unlike capacitors with a similar dark grey appearance. These ferrite bead type are limited to small values in the nH (nano Henry) range and are often used as power supply rail decouplers or in high frequency parts of a circuit. Larger inductors and transformers may of course be through-hole mounted on the same board.

SMT inductors with larger inductance values often have turns of wire or flat strap around the body or embedded in clear epoxy, allowing the wire or strap to be seen. Sometimes a ferrite core is present also. These higher inductance types are often limited to small current ratings, although some of the flat strap types can handle a few amps.

As with capacitors, component values and identifiers for smaller inductors are not usually marked on the component itself; if not documented or printed on the PCB, measurement, usually removed from the circuit, is the only way of determining them. Larger inductors, especially wire-wound types in larger footprints, usually have the value printed on the top. For example, "330", which equates to a value of 33uH (micro Henry).

Discrete semiconductors

Discrete semiconductors, such as diodes and transistors are often marked with a two- or three-symbol code. The same code marked on different packages or on devices from different manufacturers can translate to different devices.

Many of these codes, used because the devices are too small to be marked with more traditional numbers used on larger packages, correlate to more familiar traditional part numbers when a correlation list is consulted.

GM4PMK in the United Kingdom has prepared a correlation list , and a similar .pdf list is also available, although these lists are not complete.

Integrated circuits

Generally, integrated circuit packages are large enough to be imprinted with the complete part number which includes the manufacturer's specific prefix, or a significant segment of the part number and the manufacturer's name or logo .

Examples of manufacturers' specific prefixes:

• Philips HEF4066 or Motorola MC14066. (a 4066 Quad Analog Switch.)

• Fujitsu Electric FA5502. (a 5502M Boost Architecture Power factor correction controller.)