Введение
Современному радиолюбителю сейчас доступны не только обычные компоненты с выводами, но и такие маленькие, темненькие, на которых не понять что написано, детали. Они называются «SMD». По-русски это значит «компоненты поверхностного монтажа». Их главное преимущество в том, что они позволяют промышленности собирать платы с помощью роботов, которые с огромной скоростью расставляют SMD-компоненты по своим местам на печатных платах, а затем массово «запекают» и на выходе получают смонтированные печатные платы. На долю человека остаются те операции, которые робот не может выполнить. Пока не может.
Применение чип-компонентов в радиолюбительской практике тоже возможно, даже нужно, так как позволяет уменьшить вес, размер и стоимость готового изделия. Да ещё и сверлить практически не придётся.
Другое важное качество компонентов поверхностного монтажа заключается в том, что благодаря своим малым размерам они вносят меньше паразитных явлений. Дело в том, что любой электронный компонент, даже простой резистор, обладает не только активным сопротивлением, но также паразитными ёмкостью и индуктивностью, которые могут проявится в виде паразитных сигналов или неправильной работы схемы
SMD-компоненты обладают малыми размерами, что помогает снизить паразитную емкость и индуктивность компонента, поэтому улучшается работа схемы с малыми сигналами или на высоких частотах.
Для тех, кто впервые столкнулся с SMD-компонентами естественным является смятение. Как разобраться в их многообразии: где резистор, а где конденсатор или транзистор, каких они бывают размеров, какие корпуса smd-деталей существуют? На все эти вопросы ты найдешь ответы ниже. Читай, пригодится!
Маркировка SMD-компонентов
Мне иногда кажется, что маркировка современных электронных компонентов превратилась в целую науку, подобную истории или археологии, так как, чтобы разобраться какой компонент установлен на плату иногда приходитсяпровести целый анализ окружающих его элементов. В этом плане советские выводные компоненты, на которых текстом писался номинал и модель были просто мечтой для любителя, так как не надо было ворошить груды справочников, чтобы разобраться, что это за детали.
Причина кроется в автоматизации процесса сборки. SMD компоненты устанавливаются роботами, в которых установлены сециальные бабины (подобные некогда бабинам с магнитными лентами), в которых расположены чип-компоненты. Роботу все равно, что там в бабине и есть ли у деталей маркировка. Маркировка нужна человеку.
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.
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.
Маркировка года и месяца изготовления
В соответствии с ГОСТ 25486-82, для обозначения даты используют две буквы или букву и цифру. Первый символ соответствует году, а второй — месяцу. Такой вид кодирования применяется не только для транзисторов, но и для других отечественных полупроводниковых элементов. На зарубежных приборах дата обозначается четырьмя цифрами, первые две из которых соответствуют году, а последние — номеру недели. Рассмотрим, что означает кодовая маркировка транзисторов, соответствующая дате изготовления. Год выпуска/символ: 1986 – U, 1987 – V, 1988 – W, 1989 – X, 1990 – А, 1991 – В, 1992 – С, 1993 – D, 1994 – Е, 1995 – F, 1996 – Н, 1997 – I, 1998 – К, 1999 – L, 2000 – М и т. д. Месяц выпуска: первые девять месяцев соответствуют цифрам от 1 до 9 (январь – 1, февраль – 2), а последние — начальным буквам слова: октябрь – О, ноябрь – N, декабрь – D.
Транзисторы в корпусе типа КТ-26
Для обозначения группы используется следующая цветная маркировка транзисторов: группе А соответствует темно-красная точка, Б – желтая, В – темно-зеленая, Г – голубая, Д – синяя, Е – белая, Ж – темно-коричневая, И – серебристая, К – оранжевая, Л – светло-табачная, М – серая.
Тип обозначают посредством указанных ниже символов и красок.
- КТ203 соответствует прямоугольный треугольник (катетами вниз и вправо) либо темно-красная точка.
- КТ208 – маленький круг (для этого типа цветовой маркировки нет).
- К209 – ромб (серая точка).
- К313 – символ, напоминающий перевернутую букву Т (оранжевая точка).
- КТ326 – перевернутый равносторонний треугольник (коричневая точка).
- КТ339 – равносторонний треугольник (голубая точка).
- КТ342 – четверть круга (синяя точка).
- КТ502 – полкруга (желтая точка); КТ503 – круг (белая точка).
- КТ3102 – прямоугольный треугольник катетами вверх и влево (темно-зеленая точка).
- КТ3157 – прямоугольный треугольник катетами влево и вниз (цветового обозначения нет).
- К366 – буква Т (цвета нет).
- КТ6127 – перевернутая буква П.
- КТ632 – символьного обозначения нет (серебристая точка).
- КТ638 – без символа (оранжевая точка).
- КТ680 – буква Г.
- КТ681 – вертикальная палочка.
- КТ698 – буква П.
Японская система JIS
Данная система состоит из символов и содержит в себе пять элементов. Первая цифра соответствует типу полупроводникового прибора: 0 – фотодиод или фототранзистор; 1 – диод; 2 – транзистор. Второй элемент – буква S, она ставится на всех элементах. Следующая буква соответствует типу транзистора: А – высокочастотный PNP; В – низкочастотный PNP; С — высокочастотный NPN; D — низкочастотный NPN; Н – однопереходной; J — полевой с N-каналом; К — полевой с P-каналом. Далее следует серийный номер продукта (10 – 9999). Последний, пятый, элемент — это модификация прибора (зачастую он может отсутствовать). Иногда наносится и шестой символ – это дополнительный индекс (литеры N, M или S), означающий требование соответствия специальным стандартам. В японской системе цветовая маркировка транзисторов не применяется.
Виды записи
Производители транзисторов применяют два основных типа шифрования — это цветовая и кодовая маркировки. Однако ни один, ни другой не имеют единых стандартов. Каждый завод, производящий полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды, стабилитроны и т. д.), принимает свои кодовые и цветовые обозначения. Можно встретить транзисторы одной группы и типа, изготовленные разными заводами, и маркированы они будут по-разному. Или наоборот: элементы будут различными, а обозначения на них — идентичными. В таких случаях различать их можно только по дополнительным признакам. Например, по длине выводов эмиттера и коллектора либо по окраске противоположной (или торцевой) поверхности. Маркировка полевых транзисторов ничем не отличается от меток на других приборах. Такая же ситуация и с полупроводниковыми элементами зарубежного производства: каждым заводом-изготовителем применяются свои типы обозначений.
Корпуса чип-компонентов
Достаточно условно все компоненты поверхностного монтажа можно разбить на группы по количеству выводов и размеру корпуса:
выводы/размер | Очень-очень маленькие | Очень маленькие | Маленькие | Средние |
2 вывода | SOD962 (DSN0603-2), WLCSP2*, SOD882 (DFN1106-2), SOD882D (DFN1106D-2), SOD523, SOD1608 (DFN1608D-2) | SOD323, SOD328 | SOD123F, SOD123W | SOD128 |
3 вывода | SOT883B (DFN1006B-3), SOT883, SOT663, SOT416 | SOT323, SOT1061 (DFN2020-3) | SOT23 | SOT89, DPAK (TO-252), D2PAK (TO-263), D3PAK (TO-268) |
4-5 выводов | WLCSP4*, SOT1194, WLCSP5*, SOT665 | SOT353 | SOT143B, SOT753 | SOT223, POWER-SO8 |
6-8 выводов | SOT1202, SOT891, SOT886, SOT666, WLCSP6* | SOT363, SOT1220 (DFN2020MD-6), SOT1118 (DFN2020-6) | SOT457, SOT505 | SOT873-1 (DFN3333-8), SOT96 |
> 8 выводов | WLCSP9*, SOT1157 (DFN17-12-8), SOT983 (DFN1714U-8) | WLCSP16*, SOT1178 (DFN2110-9), WLCSP24* | SOT1176 (DFN2510A-10), SOT1158 (DFN2512-12), SOT1156 (DFN2521-12) | SOT552, SOT617 (DFN5050-32), SOT510 |
Конечно, корпуса в таблице указаны далеко не все, так как реальная промышленность выпускает компоненты в новых корпусах быстрее, чем органы стандартизации поспевают за ними.
Корпуса SMD-компонентов могут быть как с выводами, так и без них. Если выводов нет, то на корпусе есть контактные площадки либо небольшие шарики припоя (BGA). Также в зависимости от фирмы-производителя детали могут могут различаться маркировкой и габаритами. Например, у конденсаторов может различаться высота.
Большинство корпусов SMD-компонентов предназначены для монтажа с помощью специального оборудования, которое радиолюбители не имеют и врядли когда-нибудь будет иметь. Связано это с технологией пайки таких компонентов. Конечно, при определённом упорстве и фанатизме можно и в домашних условиях паять BGA-микросхемы.
Типы корпусов SMD по названиям
Название | Расшифровка | кол-во выводов |
SOT | small outline transistor | 3 |
SOD | small outline diode | 2 |
SOIC | small outline integrated circuit | >4, в две линии по бокам |
TSOP | thin outline package (тонкий SOIC) | >4, в две линии по бокам |
SSOP | усаженый SOIC | >4, в две линии по бокам |
TSSOP | тонкий усаженный SOIC | >4, в две линии по бокам |
QSOP | SOIC четвертного размера | >4, в две линии по бокам |
VSOP | QSOP ещё меньшего размера | >4, в две линии по бокам |
PLCC | ИС в пластиковом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J | >4, в четыре линии по бокам |
CLCC | ИС в керамическом корпусе с выводами, загнутыми под корпус с виде буквы J | >4, в четыре линии по бокам |
QFP | квадратный плоский корпус | >4, в четыре линии по бокам |
LQFP | низкопрофильный QFP | >4, в четыре линии по бокам |
PQFP | пластиковый QFP | >4, в четыре линии по бокам |
CQFP | керамический QFP | >4, в четыре линии по бокам |
TQFP | тоньше QFP | >4, в четыре линии по бокам |
PQFN | силовой QFP без выводов с площадкой под радиатор | >4, в четыре линии по бокам |
BGA | Ball grid array. Массив шариков вместо выводов | массив выводов |
LFBGA | низкопрофильный FBGA | массив выводов |
CGA | корпус с входными и выходными выводами из тугоплавкого припоя | массив выводов |
CCGA | СGA в керамическом корпусе | массив выводов |
μBGA | микро BGA | массив выводов |
FCBGA | Flip-chip ball grid array. Массив шариков на подложке, к которой припаян кристалл с теплоотводом | массив выводов |
LLP | безвыводной корпус |
Из всего этого зоопарка чип-компонентов для применения в любительских целях могут сгодиться: чип-резисторы, чип-конденсаторы , чип-индуктивности, чип-диоды и транзисторы, светодиоды, стабилитроны, некоторые микросхемы в SOIC корпусах. Конденсаторы обычно выглядят как простые параллелипипеды или маленькие бочонки. Бочонки — это электролитические, а параллелипипеды скорей всего будут танталовыми или керамическими конденсаторами.