Что такое SMT (технология поверхностного монтажа)

история

Поверхностный монтаж изначально назывался «плоский монтаж». [1]

Технология поверхностного монтажа была разработана в 1960-х годах и получила широкое распространение в середине 1980-х годов. К концу 1990-х годов в подавляющем большинстве высокотехнологичных электронных печатных плат преобладали устройства поверхностного монтажа. Большая часть новаторской работы в этой технологии была сделана IBM . Подход к дизайну, впервые продемонстрированный IBM в 1960 году на небольшом компьютере, впоследствии был применен в цифровом компьютере ракеты-носителя, который использовался в приборном блоке и управлял всеми автомобилями Saturn IB и Saturn V. [2] Компоненты были механически переработаны, чтобы иметь небольшие металлические выступы или торцевые крышки, которые могли быть непосредственно припаяны к поверхности печатной платы. Компоненты стали намного меньше, и размещение компонентов по обеим сторонам платы стало гораздо более распространенным при поверхностном монтаже, чем сквозное монтаж, что позволило значительно повысить плотность цепи и уменьшить размеры печатных плат и, в свою очередь, машин или узлов, содержащих платы.

Часто только паяные соединения удерживают детали на плате; в редких случаях детали на нижней или «второй» стороне доски могут быть закреплены с помощью клея, чтобы предотвратить выпадение компонентов внутри печей оплавления, если деталь имеет большой размер или вес. [ цитата необходима ] Иногда используется клей удерживать компоненты SMT на нижней стороне платы, если процесс пайки волной припоя используется для одновременной пайки компонентов SMT и сквозных отверстий. Альтернативно, компоненты SMT и сквозные отверстия могут быть припаяны на одной стороне платы без адгезива, если детали SMT сначала подвергаются пайке оплавлением, затем используется маска для селективной пайки, чтобы предотвратить оплавление припоя, удерживающего эти детали на месте, и детали, отлетающие во время пайки волной. Поверхностный монтаж хорошо подходит для высокой степени автоматизации, снижения трудозатрат и значительного увеличения производительности.

И наоборот, SMT не подходит для ручного или автоматизированного производства, что более экономично и быстрее для одноразового прототипирования и мелкосерийного производства, и это одна из причин, по которой многие сквозные детали все еще производятся. Некоторые SMD могут быть припаяны ручным паяльником с регулируемой температурой, но, к сожалению, те, которые очень малы или имеют слишком мелкий шаг свинца, невозможно вручную припаять без дорогостоящего оборудования для пайки горячим воздухом [ сомнительный - обсудить ]. Размер SMD может составлять от одной четверти до одной десятой размера и веса и от половины до одной четверти стоимости эквивалентных деталей, проходящих через отверстия, но, с другой стороны, затраты на определенную деталь SMT и эквивалентную стоимость через -отверстие может быть очень похожим, хотя редко SMT-часть дороже.

Общие сокращения

Различные термины описывают компоненты, технику и машины, используемые в производстве. Эти термины перечислены в следующей таблице:

Техника сборки

Сборочная линия с оборудованием для размещения SMT

Там, где должны быть размещены компоненты, печатная плата обычно имеет плоские, как правило, луженые, серебряные или позолоченные медные пластины без отверстий, называемые контактными площадками. Паяльная паста , клейкая смесь флюса и мельчайших частиц припоя, сначала наносится на все паяльные прокладки с помощью трафарета из нержавеющей стали или никеля с использованием процесса трафаретной печати . Это может также быть применено механизмом струйной печати, подобным струйному принтеру . После склеивания доски затем переходят к сборочным машинам , где они размещаются на конвейерной ленте. Компоненты, которые должны быть размещены на платах, обычно доставляются на производственную линию в виде бумажных / пластиковых лент, намотанных на бобины или пластиковые трубы. Некоторые большие интегральные схемы поставляются в антистатических лотках. Устройства захвата и размещения с числовым программным управлением снимают детали с лент, трубок или лотков и размещают их на печатной плате. [3]

Затем доски поступают в печь для пайки оплавлением . Сначала они входят в зону предварительного нагрева, где температура платы и всех компонентов постепенно, равномерно повышается. Затем платы входят в зону, где температура достаточно высока для расплавления частиц припоя в паяльной пасте, и соединение компонента приводит к контактам на печатной плате. Поверхностное натяжение расплавленного припоя помогает удерживать компоненты на месте, и если геометрия паяльной площадки правильно спроектирована, поверхностное натяжение автоматически выравнивает компоненты на их площадках.

Существует несколько способов оплавления припоя. Одним из них является использование инфракрасных ламп; это называется инфракрасным оплавлением. Другое - использовать конвекцию горячего газа . Еще одна технология, которая снова становится популярной, - это специальные фторуглеродные жидкости с высокой температурой кипения, в которых используется метод, называемый оплавлением в паровой фазе. Из-за экологических проблем этот метод не пользовался популярностью до тех пор, пока не было введено бессвинцовое законодательство, требующее более строгого контроля за пайкой. В конце 2008 года конвекционная пайка была самой популярной технологией оплавления с использованием стандартного воздуха или газообразного азота. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. При инфракрасном оплавлении разработчик платы должен разложить плату так, чтобы короткие компоненты не попадали в тень высоких компонентов. Расположение компонентов менее ограничено, если проектировщик знает, что в производстве будет использоваться оплавление в паровой фазе или конвекционная пайка. После пайки оплавлением некоторые нерегулярные или чувствительные к нагреву компоненты могут быть установлены и припаяны вручную или при крупномасштабной автоматизации с помощью сфокусированного инфракрасного луча (FIB) или локального конвекционного оборудования.

Если печатная плата двухсторонняя, то процесс печати, размещения, оплавления может быть повторен с использованием паяльной пасты или клея для удержания компонентов на месте. Если используется процесс пайки волной припоя , то перед обработкой детали должны быть приклеены к плате, чтобы предотвратить их выпадение, когда паяльная паста, удерживающая их на месте, расплавится.

После пайки платы можно промыть для удаления остатков флюса и любых паразитных шариков припоя, которые могут закорачивать близко расположенные выводы компонентов. Поток канифоли удаляется с помощью фторуглеродных растворителей, высокая температура вспышки   углеводородные растворители или растворители с низкой температурой вспышки, например лимонен (полученный из апельсиновой корки), которые требуют дополнительных циклов полоскания или сушки. Водорастворимые флюсы удаляются деионизированной водой и моющим средством с последующим воздушным потоком для быстрого удаления остаточной воды. Однако большинство электронных сборок производится с использованием процесса «без очистки», при котором остатки флюса предназначены для того, чтобы их оставляли на плате, поскольку они считаются безвредными. Это экономит затраты на очистку, ускоряет производственный процесс и уменьшает количество отходов. Однако, как правило, рекомендуется промывать сборку, даже если используется процесс «без очистки», когда приложение использует очень высокочастотные тактовые сигналы (свыше 1 ГГц). Другой причиной удаления неочищенных остатков является улучшение адгезии конформных покрытий и материалов с недостаточным заполнением. [4] Независимо от того, чистят или нет эти печатные платы, текущая отраслевая тенденция предлагает тщательно проанализировать процесс сборки печатной платы, где применяется «чистая чистка», поскольку остатки флюса, попавшие под компоненты и радиочастотные экраны, могут влиять на сопротивление поверхностной изоляции (SIR), особенно на досках с высокой плотностью компонентов. [5]

Некоторые производственные стандарты, такие как написанные IPC - Association Connecting Electronics Industries, требуют очистки независимо от типа флюса для припоя, используемого для обеспечения тщательной очистки платы. При правильной очистке удаляются все следы потока припоя, а также грязь и другие загрязнения, которые могут быть невидимы невооруженным глазом. No-Clean или другие процессы пайки могут оставить «белые остатки», которые, согласно IPC, являются приемлемыми «при условии, что эти остатки были квалифицированы и задокументированы как доброкачественные». [6] Однако, хотя ожидается, что магазины, соответствующие стандарту IPC, будут придерживаться правил Ассоциации в отношении условий на борту, не все производственные предприятия применяют стандарт IPC, и при этом они не обязаны это делать. Кроме того, в некоторых приложениях, таких как электроника нижнего уровня, такие строгие способы изготовления являются чрезмерными как по затратам, так и по времени.

Наконец, платы визуально проверяются на наличие отсутствующих или смещенных компонентов и перемычек. При необходимости они отправляются на станцию восстановления, где оператор исправляет ошибки. Затем они обычно отправляются на испытательные станции ( внутрисхемное тестирование и / или функциональное тестирование) для проверки их правильной работы. Системы автоматического оптического контроля (AOI) обычно используются в производстве печатных плат. Эта технология доказала свою высокую эффективность для улучшения процессов и повышения качества. [7]

преимущества

Основными преимуществами SMT по сравнению с более старой техникой сквозного отверстия являются:

• Меньшие компоненты.

• Гораздо более высокая плотность компонентов (компонентов на единицу площади) и гораздо больше соединений на компонент.

• Компоненты могут быть размещены на обеих сторонах монтажной платы.

• Более высокая плотность соединений, поскольку отверстия не блокируют пространство маршрутизации на внутренних слоях и на задних слоях, если компоненты установлены только на одной стороне печатной платы.

• Небольшие ошибки в размещении компонентов исправляются автоматически, поскольку поверхностное натяжение расплавленного припоя приводит компоненты в соответствие с контактными площадками. (С другой стороны, компоненты сквозных отверстий не могут быть слегка смещены, так как после того, как выводы проходят через отверстия, компоненты полностью выровнены и не могут перемещаться в поперечном направлении.

• Лучшие механические характеристики в условиях ударов и вибрации (частично из-за меньшей массы, а частично из-за меньшего консольного перемещения)

• Более низкое сопротивление и индуктивность на соединении; следовательно, меньше нежелательных эффектов радиочастотного сигнала и лучшие и более предсказуемые высокочастотные характеристики.

• Лучшая электромагнитная совместимость (меньшее излучение) благодаря меньшей площади контура излучения (из-за меньшего размера корпуса) и меньшей индуктивности свинца. [8]

• Меньше отверстий нужно сверлить. (Бурение печатных плат занимает много времени и дорого.)

• Более низкая начальная стоимость и время наладки для массового производства с использованием автоматизированного оборудования.

• Более простая и быстрая автоматизированная сборка. Некоторые машины для размещения способны размещать более 136 000 компонентов в час.

• Многие детали SMT стоят меньше, чем эквивалентные детали сквозных отверстий.

• Пакет для поверхностного монтажа предпочтителен, когда требуется низкопрофильный пакет или ограничено пространство, доступное для монтажа пакета. Поскольку электронные устройства становятся более сложными и доступное пространство уменьшается, желательность пакета для поверхностного монтажа увеличивается. Одновременно с увеличением сложности устройства увеличивается тепло, выделяемое при работе. Если тепло не отводится, температура устройства повышается, сокращая срок службы. Поэтому крайне желательно разработать пакеты для поверхностного монтажа, имеющие высокую теплопроводность . [9]

Недостатки

• SMT не подходит для больших, мощных или высоковольтных деталей, например, в силовых цепях. [ Требуется ссылка ] Обычно объединяют SMT и сквозную конструкцию с трансформаторами , теплоотводящими силовыми полупроводниками, физически большими конденсаторами. , предохранители, разъемы и т. д. смонтированы на одной стороне печатной платы через отверстия.

• SMT не подходит в качестве единственного метода крепления для компонентов, которые подвержены частым механическим нагрузкам, таких как разъемы, которые используются для взаимодействия с внешними устройствами, которые часто присоединяются и отсоединяются.

• Припойные соединения SMD могут быть повреждены заливочными составами, проходящими термоциклирование.

• Ручная сборка прототипа или ремонт на уровне компонентов более сложен и требует квалифицированных операторов и более дорогих инструментов из-за небольших размеров и расстояний между выводами многих SMD. [10] Работа с небольшими компонентами SMT может быть сложной, требуя пинцет, в отличие от почти всех сквозных компонентов. Принимая во внимание, что компоненты сквозного отверстия останутся на месте (под действием силы тяжести) после вставки и могут быть механически закреплены перед пайкой, изгибая два провода на стороне пайки платы, SMD легко перемещаются из места прикосновением пайки железо. Без опыта специалиста при ручной пайке или удалении припоя легко случайно перепаять припой соседнего SMT-компонента и непреднамеренно сместить его, что практически невозможно сделать с помощью сквозных компонентов.

• Многие типы пакетов компонентов SMT не могут быть установлены в гнездах, что обеспечивает простоту установки или замены компонентов для изменения схемы и простой замены неисправных компонентов. (Практически все сквозные отверстия могут быть вставлены в разъем.)

• SMD нельзя использовать непосредственно с подключаемыми макетами (инструмент для быстрого создания прототипов), для чего требуется либо индивидуальная печатная плата для каждого прототипа, либо установка SMD на держателе с штыревыми выводами. Для создания прототипа вокруг конкретного SMD-компонента можно использовать менее дорогую коммутационную плату . Кроме того, можно использовать макеты в виде картона, некоторые из которых включают прокладки для компонентов SMD стандартного размера. Для создания прототипа можно использовать макетирование « мертвого жука ». [11]

• Размеры паяных соединений в SMT быстро становятся намного меньше, так как совершенствуются технологии сверхтонкого шага. Надежность паяных соединений становится все более важной, поскольку для каждого соединения допускается все меньше и меньше припоя. Опорожнение - это ошибка, обычно связанная с паяными соединениями, особенно при оплавлении паяльной пасты в приложении SMT. Наличие пустот может ухудшить прочность сустава и в конечном итоге привести к его разрушению. [12] [13]

• SMD, как правило, меньше, чем эквивалентные компоненты сквозных отверстий, имеют меньшую площадь поверхности для маркировки, требуя, чтобы маркированные коды идентификаторов деталей или значения компонентов были более загадочными и меньшими, часто требуя увеличения для считывания, тогда как больший компонент сквозных отверстий мог бы быть читать и опознавать невооруженным глазом. Это является недостатком для прототипирования, ремонта или доработки и, возможно, для организации производства.

переделывать

Снятие устройства поверхностного монтажа с помощью паяльного пинцета

Дефектные компоненты для поверхностного монтажа можно отремонтировать с помощью паяльников (для некоторых соединений) или с помощью бесконтактной системы доработки. В большинстве случаев лучше всего использовать систему доработки, потому что работа с SMD паяльником требует значительных навыков и не всегда выполнима.

Переработка обычно исправляет некоторый тип ошибки, созданной человеком или машиной, и включает следующие шаги:

• Расплавить припой и удалить компонент (ы)

• Удалить остаточный припой

• Напечатайте паяльную пасту на печатной плате, непосредственно или распределяя

• Поместите новый компонент и переформатируйте.

Иногда сотни или тысячи одинаковых деталей нуждаются в ремонте. Такие ошибки, если они вызваны сборкой, часто обнаруживаются во время процесса. Однако совершенно новый уровень переделки возникает, когда отказ компонента обнаруживается слишком поздно и, возможно, остается незамеченным до тех пор, пока его не испытает конечный пользователь изготавливаемого устройства. Переработка может также использоваться, если продукты достаточной стоимости, чтобы оправдать это, требуют пересмотра или реинжиниринга, возможно, для изменения одного компонента на основе прошивки. Переработка в большом объеме требует операции, разработанной для этой цели.

Существуют два способа бесконтактной пайки / распайки: инфракрасная пайка и пайка горячим газом [14] .

инфракрасный

При инфракрасной пайке энергия для нагрева паяного соединения передается длинноволновым или коротковолновым инфракрасным электромагнитным излучением.

Преимущества:

• Простая настройка

• Сжатый воздух не требуется

• Нет необходимости в разных насадках для разных форм и размеров компонентов, что снижает стоимость и необходимость замены насадок

• Быстрая реакция инфракрасного источника (зависит от используемой системы)

Недостатки:

• Центральные районы будут нагреваться больше, чем периферийные районы

• Контроль температуры менее точен, и могут быть пики

• Близлежащие компоненты должны быть защищены от нагрева, чтобы предотвратить повреждение, что требует дополнительного времени для каждой доски

• Температура поверхности зависит от альбедо компонента : темные поверхности будут нагреваться больше, чем более светлые поверхности

• Температура дополнительно зависит от формы поверхности. Конвективная потеря энергии приведет к снижению температуры компонента

• Атмосфера невозможна

Горячий газ

Во время пайки горячим газом энергия для нагрева паяного соединения передается горячим газом. Это может быть воздух или инертный газ ( азот ).

Преимущества:

• Имитация атмосферы оплавления

• Некоторые системы позволяют переключаться между горячим воздухом и азотом

• Стандартные и специфичные для компонентов сопла обеспечивают высокую надежность и более быструю обработку

• Разрешить воспроизводимые паяльные профили

• Эффективное отопление, большое количество тепла может быть передано

• Равномерное нагревание зоны поражения

• Температура компонента никогда не будет превышать установленную температуру газа

• Быстрое охлаждение после оплавления, приводящее к мелкозернистым паяным соединениям (зависит от используемой системы)

Недостатки:

• Тепловая мощность теплогенератора приводит к медленной реакции, вследствие чего тепловые профили могут быть искажены (зависит от используемой системы)

пакеты

Компоненты для поверхностного монтажа, как правило, меньше, чем их аналоги с выводами, и предназначены для работы с машинами, а не людьми. Электронная промышленность имеет стандартизированные формы и размеры упаковки (ведущим органом стандартизации является JEDEC ). Они включают:

Коды, приведенные в таблице ниже, обычно указывают длину и ширину компонентов в десятых долях миллиметра или сотых долях дюйма. Например, метрический компонент 2520 имеет размер 2,5 мм на 2,0 мм, что примерно соответствует 0,10 дюйма на 0,08 дюйма (следовательно, размер в имперских единицах равен 1008). Исключения происходят для имперских в двух самых маленьких прямоугольных пассивных размерах. Метрические коды по-прежнему представляют размеры в мм, даже если коды имперских размеров больше не выровнены. Проблема заключается в том, что некоторые производители разрабатывают компоненты метрики 0201 с размерами 0,25 мм × 0,125 мм (0,0098 дюйма × 0,0049 дюйма), [15], но имперское имя 01005 уже используется для 0,4 мм × 0,2 мм (0,0157 дюйма × 0,0079 дюйма). ) пакет. Эти все более мелкие размеры, особенно 0201 и 01005, иногда могут быть проблемой с точки зрения технологичности или надежности. [16]

Пример размеров компонентов, метрических и имперских кодов и сравнения включены

Составное изображение дисплея бирки с именем отворотной матрицы со светодиодной матрицей 11x44 с использованием светодиодов SMD типа 1608/0603. Верх: чуть более половины дисплея 21x86 мм. В центре: крупный план светодиодов при внешнем освещении. Внизу: светодиоды в своем собственном красном свете.

SMD конденсаторы (слева) с двумя сквозными конденсаторами (справа)

Двух-терминальные пакеты

Прямоугольные пассивные компоненты

В основном резисторы и конденсаторы .

Танталовые конденсаторы [22] [23]

Алюминиевые конденсаторы [24] [25] [26]

Малый контурный диод (СОД)

Металлический электрод без свинца [36] ( MELF )

В основном резисторы и диоды ; бочкообразные компоненты, размеры которых не совпадают с прямоугольными ссылками для идентичных кодов.

DO-214 [ править ]

Обычно используется для выпрямителя, Шоттки и других диодов

Трех- и четырех-терминальные пакеты

Малый контурный транзистор (СОТ)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): корпус 2,9 мм × 1,3 / 1,75 мм × 1,3 мм: три клеммы для транзистора [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] Корпус 4,5 мм × 2,5 мм × 1,5 мм: четыре клеммы, центральный штифт соединен с большой теплообменной площадкой [41]

• SOT-143: конический корпус 3 x 1,4 мм x 1,1 мм: четыре клеммы: одна колодка большего размера обозначает клемму 1. [42]

• SOT-223: корпус 6,7 мм × 3,7 мм × 1,8 мм: четыре клеммы, одна из которых представляет собой большую теплообменную площадку [43]

• SOT-323 (SC-70): 2 мм × 1,25 мм × 0,95 мм корпус: три клеммы [44]

• SOT-416 (SC-75): 1,6 мм × 0,8 мм × 0,8 мм корпус: три клеммы [45]

• SOT-663: 1,6 мм × 1,6 мм × 0,55 мм корпус: три клеммы [46]

• SOT-723: 1,2 мм × 0,8 мм × 0,5 мм корпус: три клеммы: плоский вывод [47]

• SOT-883 (SC-101): 1 мм × 0,6 мм × 0,5 мм корпус: три клеммы: без свинца [48]

Другое [ править ]

• ДПАК (ТО-252, СОТ-428): дискретная упаковка. Разработано компанией Motorola для размещения более мощных устройств. Поставляется в трех- [49] или пяти-терминальных [50] версиях

• D2PAK (TO-263, SOT-404): больше, чем DPAK; в основном это поверхностный монтаж, эквивалентный пакету сквозных отверстий TO220 . Поставляется в версиях с 3, 5, 6, 7, 8 или 9 терминалами [51]

• D3PAK (TO-268): даже больше, чем D2PAK [52]

Пакеты с пятью и шестью терминалами

Малый контурный транзистор (СОТ)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): 2,9 мм × 1,3 / 1,75 мм × 1,3 мм корпус: пять клемм [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): 2,9 мм × 1,3 / 1,75 мм × 1,3 мм корпус: шесть клемм [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): 2,9 мм × 1,3 / 1,75 мм × 1,3 мм корпус: восемь клемм [55]

• SOT-353 (SC-88A): 2 мм × 1,25 мм × 0,95 мм корпус: пять клемм [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): 2 мм × 1,25 мм × 0,95 мм корпус: шесть клемм [57]

• SOT-563: 1,6 мм × 1,2 мм × 0,6 мм корпус: шесть клемм [58]

• SOT-665: 1,6 мм × 1,6 мм × 0,55 мм корпус: пять клемм [59]

• SOT-666: 1,6 мм × 1,6 мм × 0,55 мм корпус: шесть клемм [60]

• SOT-886: 1,5 мм × 1,05 мм × 0,5 мм корпус: шесть клемм: без свинца

• SOT-886: 1 мм × 1,45 мм × 0,5 мм корпус: шесть клемм: без свинца [61]

• SOT-891: 1,05 мм × 1,05 мм × 0,5 мм корпус: пять клемм: без свинца

• SOT-953: 1 мм × 1 мм × 0,5 мм корпус: пять клемм

• SOT-963: 1 мм × 1 мм × 0,5 мм корпус: шесть клемм

• SOT-1115: 0,9 мм × 1 мм × 0,35 мм корпус: шесть клемм: без свинца [62]

• SOT-1202: 1 мм × 1 мм × 0,35 мм корпус: шесть клемм: без свинца [63]

Различные SMD чипы, распаяны

MLP пакет 28-контактный чип, вверх ногами, чтобы показать контакты

Пакеты с более чем шестью терминалами

Двухрядный

• Flatpack был одним из первых пакетов для поверхностного монтажа.

• Малогабаритная интегральная схема (SOIC): двойная линейная, 8 или более контактов, форма провода крыла чайки, расстояние между выводами 1,27 мм

• Пакет с небольшим контуром, J-этилированный (SOJ), такой же, как SOIC, за исключением J-этилированного   [64]

• Тонкая компактная упаковка (TSOP), более тонкая, чем SOIC, с меньшим расстоянием между пальцами 0,5 мм

• Пакет с усадкой малого размера (SSOP), расстояние между выводами 0,65 мм, иногда 0,635 мм или в некоторых случаях 0,8 мм

• Тонкая термоусадочная небольшая контурная упаковка (ЦСОП).

• Квадратный пакет малого размера (QSOP), с расстоянием между пальцами 0,635 мм

• Очень маленький набросок пакета (VSOP), даже меньше, чем QSOP; Расстояние между пальцами 0,4, 0,5 или 0,65 мм

• Двойной плоский не-свинец (DFN), меньшая занимаемая площадь, чем этилированный эквивалент

Quad-рядный

• Пластиковый держатель для свинцовых стружек (PLCC): квадрат, J-вывод, расстояние между штифтами 1,27 мм

• Квадратная плоская упаковка ( QFP ): различные размеры, со шпильками со всех четырех сторон

• Низкопрофильная четырехъярусная плоская упаковка ( LQFP ): высота 1,4 мм, различного размера и штыри со всех четырех сторон

• Пластиковый четырехугольный плоский пакет ( PQFP ), квадрат со штырьками со всех четырех сторон, 44 или более штифтов

• Керамическая четырехслойная плоская упаковка ( CQFP ): аналог PQFP

• Metric Quad Flat-Pack ( MQFP ): пакет QFP с метрическим распределением выводов

• Тонкий четырехъядерный плоский пакет ( TQFP ), более тонкая версия PQFP

• Квадратный плоский не свинец ( QFN ): меньшая занимаемая площадь, чем свинцовый эквивалент

• Бессвинцовый держатель для микросхем (LCC): контакты утоплены вертикально в «фитильный» припой. Распространен в авиационной электронике из-за устойчивости к механическим вибрациям.

• Пакет с микропроводами ( MLP , MLF ): с шагом контакта 0,5 мм, без проводов (аналогично QFN)

• Power Quad Flat без свинца ( PQFN ): с открытыми площадками для теплоотвода

Сетки массивов

• Матрица шариковых решеток (BGA): квадратная или прямоугольная матрица шариков припоя на одной поверхности, расстояние между шариками обычно составляет 1,27 мм (0,050 дюйма)

• Массив сетки земли (LGA): Массив только голых земель. По внешнему виду похож на QFN , но спаривание осуществляется с помощью пружинных штифтов внутри гнезда, а не припоя.

• Сетка с мелкими шагами ( FBGA )]: квадратный или прямоугольный массив шариков припоя на одной поверхности

• Низкопрофильная сетка с мелкими шагами ( LFBGA ): квадратная или прямоугольная матрица шариков припоя на одной поверхности, расстояние между шариками обычно 0,8 мм.

• Тонкая сетка с мелкими шагами ( TFBGA ): квадратная или прямоугольная матрица шариков припоя на одной поверхности, расстояние между шариками обычно 0,5 мм

• Массив решеток столбцов (CGA): схема, в которой входными и выходными точками являются цилиндры или столбцы высокотемпературного припоя, расположенные в виде сетки.

• Керамическая решетка столбцов (CCGA): схема, в которой входными и выходными точками являются цилиндры или столбцы высокотемпературного припоя, расположенные в виде сетки. Корпус компонента керамический.

• Решетка с микрошариковыми решетками (μBGA): расстояние между шариками менее 1 мм

• Пакет без свинца (LLP): пакет с метрическим распределением штифтов (шаг 0,5 мм).

Неупакованные устройства

Несмотря на поверхностный монтаж, эти устройства требуют особого процесса сборки.

• Микросхема на плате (COB), чистая кремниевая микросхема, которая обычно представляет собой интегральную схему, поставляется без упаковки (обычно свинцовый каркас, отлитый с эпоксидной смолой ) и прикрепляется, часто с эпоксидной смолой, непосредственно к печатной плате. Затем чип соединяется проволокой и защищается от механических повреждений и загрязнения эпоксидной смолой .

• Chip-on-flex (COF), разновидность COB, где микросхема монтируется непосредственно в гибкую цепь .

• Chip-on-glass (COG); Вариант COB, где микросхема, обычно контроллер жидкокристаллического дисплея (LCD), устанавливается непосредственно на стекло:

Часто существуют незначительные различия в деталях упаковки от производителя к производителю, и, хотя используются стандартные обозначения, разработчикам необходимо подтверждать размеры при разводке печатных плат.

Удостоверение личности

Резисторы

Для 5% точности SMD резисторы обычно маркируются значениями сопротивления с использованием трех цифр: двух значащих цифр и цифры множителя. Это довольно часто белые надписи на черном фоне, но могут быть использованы другие цветные фоны и надписи.

Черное или цветное покрытие обычно наносится только на одну лицевую сторону устройства, а боковые стороны и другая лицевая поверхность просто являются непокрытой, обычно белой керамической подложкой. Поверхность с покрытием, под которой расположен резистивный элемент, обычно располагается лицевой стороной вверх, когда устройство припаивается к плате, хотя в редких случаях их можно увидеть, если на нижней стороне нет покрытия, и код значения сопротивления не виден.

Для резисторов SMD с точностью до 1% используется код, так как в противном случае три цифры не передают достаточно информации. Этот код состоит из двух цифр и буквы: цифры обозначают позицию значения в последовательности E96, а буква обозначает множитель. [65]

Типичные примеры кодов сопротивления

• 102 = 10 00 = 1000 Ом = 1 кОм

• 0R2 = 0,2 Ом

• 684 = 68 0000 = 680 000 Ом = 680 кОм

• 499X = 499 × 0,1 = 49,9 Ом

Существует онлайн-инструмент для перевода кодов в значения сопротивления. Резисторы изготавливаются нескольких типов; общий тип использует керамическую подложку. Значения сопротивления доступны в нескольких допусках, определенных в таблице значений десятилетия EIA :

• E3, допуск 50% (больше не используется)

• E6, допуск 20% (сейчас используется редко)

• E12, допуск 10%

• E24, допуск 5%

• E48, допуск 2%

• E96, допуск 1%

• E192, 0,5, 0,25, 0,1% и более жесткие допуски

Конденсаторы

Неэлектролитические конденсаторы обычно не имеют маркировки, и единственным надежным методом определения их значения является удаление из цепи и последующее измерение с помощью измерителя емкости или моста импеданса. 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.)

Примеры

• 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.

Индукторы

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.)