SMD-Bezeichnung auf der Platine. Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „SMD“ ist. SMD-Dioden und SMD-LEDs

SMD – Surface Mounted Devices – oberflächenmontierte Bauteile – dafür steht diese englische Abkürzung. Sie bieten eine höhere Einbaudichte im Vergleich zu herkömmlichen Teilen. Darüber hinaus erweisen sich der Einbau dieser Elemente und die Herstellung einer Leiterplatte in der Massenproduktion als technologisch fortschrittlicher und kostengünstiger, sodass diese Elemente immer weiter verbreitet sind und nach und nach klassische Teile durch Drahtleitungen ersetzen.

Viele Artikel im Internet und in gedruckten Publikationen widmen sich dem Einbau solcher Teile. Jetzt möchte ich es ergänzen.
Ich hoffe, dass mein Werk sowohl für Anfänger als auch für diejenigen nützlich sein wird, die sich mit solchen Komponenten noch nicht beschäftigt haben.

Die Veröffentlichung des Artikels fällt zeitlich mit vier solchen Elementen zusammen, und der PCM2702-Prozessor selbst hat superkleine Beine. Komplett geliefert PCB hat Lötmaske , was das Löten erleichtert, aber die Anforderungen an Genauigkeit, Überhitzungsfreiheit und statische Aufladung nicht beseitigt.

Werkzeuge und Materialien

IN Amateurbedingungen Am bequemsten ist es, solche Teile mit einem speziellen Lötmittel zu löten Lötpistole oder anders gesagt: eine Heißluft-Lötstation. Die Auswahl ist derzeit ziemlich groß und die Preise sind dank unserer chinesischen Freunde auch für die meisten Funkamateure sehr erschwinglich und erschwinglich. Hier ist ein Beispiel dafür: in China hergestellt mit einem unaussprechlichen Namen. Ich benutze diese Station jetzt seit drei Jahren. Bisher verläuft der Flug normal.

Und natürlich benötigen Sie einen Lötkolben mit dünner Spitze. Besser ist es, wenn dieser Tipp mit der „Microwave“-Technologie des deutschen Unternehmens Ersa erstellt wird. Sie unterscheidet sich von einer normalen Spitze dadurch, dass sie eine kleine Vertiefung aufweist, in der sich ein Tropfen Lot sammelt. Mit dieser Spitze entstehen beim Löten eng beieinander liegender Stifte und Leiterbahnen weniger Stöcke. Ich empfehle dringend, es zu finden und zu verwenden. Wenn es jedoch keine solche Wunderspitze gibt, reicht ein Lötkolben mit einer normalen dünnen Spitze.

Fabriklöten SMD-Teile hergestellt im Gruppenverfahren unter Verwendung von Lotpaste. Auf die vorbereitete Leiterplatte auf den Kontaktpads auftragen. dünne Schicht spezielle Lotpaste. Dies geschieht in der Regel im Siebdruckverfahren. Lotpaste ist ein feines, mit Flussmittel vermischtes Lotpulver. Seine Konsistenz ähnelt der von Zahnpasta.

Nach dem Auftragen der Lotpaste legt der Roboter aus die richtigen Orte notwendige Elemente. Die Lötpaste ist klebrig genug, um die Teile zu halten. Dann wird die Platine in den Ofen geladen und auf eine Temperatur erhitzt, die leicht über dem Schmelzpunkt des Lots liegt. Das Flussmittel verdampft, das Lot schmilzt und die Teile werden festgelötet. Es bleibt nur noch zu warten, bis die Platine abgekühlt ist.

Sie können diese Technologie zu Hause ausprobieren. Diese Art von Lotpaste kann bei Handy-Reparaturfirmen erworben werden. In Geschäften, die Radiokomponenten verkaufen, sind diese neben normalem Lötzinn in der Regel ebenfalls vorrätig. Als Pastenspender habe ich eine dünne Nadel verwendet. Das ist natürlich nicht so ordentlich, wie es beispielsweise Asus bei der Herstellung seiner Mainboards macht, aber hier ist es. Am besten nehmen Sie diese Lotpaste in eine Spritze und drücken sie vorsichtig durch eine Nadel auf die Kontaktpads. Auf dem Foto sieht man, dass ich es etwas übertrieben habe, indem ich vor allem auf der linken Seite zu viel Nudeln hineingeschüttet habe.

Mal sehen, was dabei herauskommt. Wir legen die Teile auf die mit Paste geschmierten Kontaktflächen. In diesem Fall handelt es sich um Widerstände und Kondensatoren. Hier kommt eine dünne Pinzette zum Einsatz. Meiner Meinung nach ist es bequemer, eine Pinzette mit gebogenen Beinen zu verwenden.

Anstelle einer Pinzette verwenden manche Menschen einen Zahnstocher, dessen Spitze leicht mit Kaugummi überzogen ist, um ihn klebrig zu machen. Hier haben Sie völlige Freiheit – was auch immer für Sie bequemer ist.

Nachdem die Teile ihre Position eingenommen haben, kann mit dem Erhitzen mit Heißluft begonnen werden. Der Schmelzpunkt von Lot (Sn 63 %, Pb 35 %, Ag 2 %) beträgt 178 °C*. Ich stelle die Heißlufttemperatur auf 250 °C* ein und beginne aus einer Entfernung von zehn Zentimetern, das Brett aufzuwärmen, indem ich die Spitze des Haartrockners nach und nach tiefer und tiefer senke. Seien Sie vorsichtig mit dem Luftdruck – wenn er sehr stark ist, werden die Teile einfach von der Platine geblasen. Wenn es sich erwärmt, beginnt das Flussmittel zu verdampfen und das dunkelgraue Lot beginnt, seine Farbe aufzuhellen und schließlich zu schmelzen, sich auszubreiten und glänzend zu werden. Ungefähr wie im nächsten Bild zu sehen.

Nachdem das Lot geschmolzen ist, bewegen Sie die Spitze des Haartrockners langsam von der Platine weg, damit sie allmählich abkühlen kann. Das ist mir passiert. Die großen Lottropfen an den Enden der Elemente zeigen, wo ich zu viel Paste aufgetragen habe und wo ich gierig war.

Lotpaste kann im Allgemeinen recht knapp und teuer sein. Wenn es nicht verfügbar ist, können Sie versuchen, darauf zu verzichten. Schauen wir uns die Vorgehensweise am Beispiel des Lötens einer Mikroschaltung an. Zunächst müssen alle Kontaktpads gründlich und in einer dicken Schicht verzinnt werden.

Ich hoffe, Sie können auf dem Foto erkennen, dass das Lot auf den Kontaktpads in einem so niedrigen Hügel liegt. Hauptsache, es verteilt sich gleichmäßig und die Menge ist an allen Standorten gleich. Danach befeuchten wir alle Kontaktpads mit Flussmittel und lassen es eine Weile trocknen, damit es dicker und klebriger wird und die Teile daran haften bleiben. Platzieren Sie den Chip vorsichtig an der vorgesehenen Stelle. Wir verbinden die Pins der Mikroschaltung sorgfältig mit den Kontaktpads.

Neben dem Chip habe ich mehrere passive Komponenten platziert – Keramik- und Elektrolytkondensatoren. Um zu verhindern, dass die Teile durch den Luftdruck weggeblasen werden, beginnen wir mit dem Erhitzen von oben. Hier besteht kein Grund zur Eile. Wenn es ziemlich schwierig ist, einen großen abzublasen, können kleine Widerstände und Kondensatoren leicht überall herumfliegen.

Dies ist, was als Ergebnis passiert ist. Das Foto zeigt, dass die Kondensatoren wie erwartet verlötet sind, aber einige der Beine der Mikroschaltung (z. B. 24, 25 und 22) hängen in der Luft. Das Problem kann entweder ein ungleichmäßiger Lotauftrag auf den Kontaktpads oder eine unzureichende Menge oder Qualität des Flussmittels sein. Sie können die Situation mit einem normalen Lötkolben mit dünner Spitze korrigieren und die verdächtigen Beine vorsichtig anlöten. Um solche Lötfehler zu erkennen, benötigt man eine Lupe.

Eine Heißluftlötstation ist gut, sagen Sie, aber was ist mit denen, die keine haben und nur einen Lötkolben haben? Bei entsprechender Sorgfalt können SMD-Elemente mit einem handelsüblichen Lötkolben gelötet werden. Um diese Möglichkeit zu veranschaulichen, werden wir Widerstände und einige Mikroschaltungen ohne Hilfe eines Haartrockners mit nur einem Lötkolben löten. Beginnen wir mit dem Widerstand. Wir installieren einen Widerstand auf den vorverzinnten und mit Flussmittel befeuchteten Kontaktpads. Um zu verhindern, dass es beim Löten verrutscht und an der Lötkolbenspitze festklebt, muss es beim Löten mit einer Nadel gegen die Platine gedrückt werden.

Dann genügt es, mit der Spitze des Lötkolbens das Ende des Teils und das Kontaktpad zu berühren und schon wird das Teil einseitig verlötet. Auf der anderen Seite löten wir auf die gleiche Weise. Auf der Lötkolbenspitze sollte sich eine Mindestmenge Lot befinden, da es sonst zu Verklebungen kommen kann.

Das habe ich durch das Löten des Widerstands bekommen.

Die Qualität ist nicht sehr gut, aber der Kontakt ist zuverlässig. Die Qualität leidet dadurch, dass es schwierig ist, mit einer Hand den Widerstand mit einer Nadel zu fixieren, mit der zweiten Hand den Lötkolben zu halten und mit der dritten Hand zu fotografieren.

Transistoren und Stabilisatorchips werden auf die gleiche Weise gelötet. Ich löte zunächst den Kühlkörper eines leistungsstarken Transistors auf die Platine. Ich bereue das Lot hier nicht. Ein Tropfen Lot soll unter die Basis des Transistors fließen und nicht nur einen zuverlässigen elektrischen Kontakt, sondern auch einen zuverlässigen thermischen Kontakt zwischen der Basis des Transistors und der Platine herstellen, die als Kühlkörper fungiert.

Während des Lötens können Sie den Transistor mit der Nadel leicht bewegen, um sicherzustellen, dass das gesamte Lot unter dem Sockel geschmolzen ist und der Transistor auf einem Tropfen Lot zu schweben scheint. Darüber hinaus wird überschüssiges Lot unter dem Sockel herausgedrückt, wodurch der thermische Kontakt verbessert wird. So sieht ein gelöteter integrierter Stabilisatorchip auf einer Platine aus.

Jetzt müssen wir uns einer komplexeren Aufgabe zuwenden – dem Löten der Mikroschaltung. Zunächst produzieren wir wieder präzise positionierung es auf den Kontaktpads. Dann „greifen“ wir leicht nach einem der äußeren Anschlüsse.

Danach müssen Sie erneut überprüfen, ob die Beine der Mikroschaltung und die Kontaktpads richtig zusammenpassen. Danach ziehen wir auf die gleiche Weise die verbleibenden extremen Schlussfolgerungen.

Jetzt wird die Mikroschaltung nirgendwo mehr von der Platine entfernt. Löten Sie alle anderen Stifte vorsichtig nacheinander an und achten Sie darauf, keine Brücke zwischen den Beinen der Mikroschaltung zu platzieren.

Die Oberflächenmontagetechnologie entstand in den 1960er Jahren und fand 20 Jahre später breite Anwendung in der Elektronikfertigung.

Jetzt diese Technologie ist der unangefochtene Spitzenreiter. Es ist schwierig, ein modernes Gerät zu finden, das nicht mit dieser Technologie hergestellt wird.

Lassen Sie uns zunächst die Terminologie verstehen.

Oberflächenmontage wird abgekürzt als SMT(aus dem Englischen S Dein Gesicht M Anzahl T Technik- Oberflächenmontagetechnologie (auf Russisch, - TMP)).

Es ist so etabliert, dass die Abkürzung SMD manchmal auch die Oberflächenmontagetechnologie selbst bezeichnet, obwohl der Begriff SMD tatsächlich eine andere Bedeutung hat.

SMD- Das S Dein Gesicht M Anzahl D Gerät, also eine oberflächenmontierte Komponente oder ein Gerät. Daher ist SMD konkret als Bauelement und Funkkomponente zu verstehen und nicht als Technologie als Ganzes. Manchmal werden SMD-Elemente als Chipkomponenten bezeichnet, beispielsweise ein Kondensatorchip oder ein Widerstandschip.

Der Sinn der SMT-Technologie besteht darin, elektronische Komponenten auf der Oberfläche einer Leiterplatte zu montieren. Im Vergleich zur Technologie der Montage von Bauteilen durch Löcher (sog THT - T hrouth H ole T Technik), - diese Technologie hat viele Vorteile. Hier sind nur die wichtigsten:

Es ist nicht erforderlich, Löcher für Komponentenanschlüsse zu bohren;

Der Einbau von Bauteilen auf beiden Seiten der Leiterplatte ist möglich;

Hohe Installationsdichte und dadurch Materialeinsparung und Reduzierung der Abmessungen der fertigen Produkte;

SMD-Bauteile sind günstiger als herkömmliche, haben kleinere Abmessungen und ein geringeres Gewicht;

Möglichkeit einer tieferen Produktionsautomatisierung im Vergleich zur THT-Technologie;

Wenn für die Produktion die SMT-Technologie aufgrund ihrer Automatisierung sehr vorteilhaft ist, so schafft sie für die Kleinserienproduktion sowie für Funkamateure, Elektroniker, Servicetechniker und Funkmechaniker viele Probleme.

SMD-Komponenten: Widerstände, Kondensatoren und Mikroschaltungen sind sehr klein.

Machen wir uns mit elektronischen SMD-Komponenten vertraut. Für angehende Elektronikingenieure ist dies sehr wichtig, da es zunächst manchmal schwierig ist, ihre Fülle zu verstehen.

Beginnen wir mit Widerständen. Typischerweise sehen SMD-Widerstände so aus.

Auf ihrem kleinen Gehäuse befindet sich meist eine Zahlen-Buchstaben-Markierung, in der der Nennwiderstand des Widerstands kodiert ist. Die Ausnahme bilden mikroskopisch kleine Widerstände, auf deren Körper einfach kein Platz für ihre Anwendung ist.

Dies gilt jedoch nur, wenn der Chipwiderstand keiner speziellen Hochleistungsserie angehört. Es ist auch wichtig zu verstehen, dass die zuverlässigsten Informationen zu einem Element im Datenblatt zu diesem Element (oder zu der Serie, zu der es gehört) zu finden sind.

Und so sehen SMD-Kondensatoren aus.

Mehrschichtige Keramikkondensatoren ( MLCC - M ulti L Ayer C eramisch C Kondensatoren). Ihr Körper hat eine charakteristische hellbraune Farbe und Abzeichen sind normalerweise nicht erkennbar.

Selbstverständlich gibt es auch Elektrolytkondensatoren für die Oberflächenmontage. Regulär Aluminiumkondensatoren Sie sind klein und haben zwei kurze Anschlüsse an der Kunststoffbasis.

Da es die Abmessungen zulassen, sind bei Aluminium-SMD-Kondensatoren die Kapazität und die Betriebsspannung auf dem Gehäuse angegeben. Auf der Seite des Minuspols auf der Oberseite des Gehäuses befindet sich ein schwarz lackierter Halbkreis.

Darüber hinaus gibt es sowohl Tantal-Elektrolytkondensatoren als auch Polymerkondensatoren.

Tantal-Chipkondensatoren werden hauptsächlich in den Farben Gelb und Gelb hergestellt orange Farbe. Auf den Seiten der Website habe ich bereits ausführlicher über ihre Struktur gesprochen. Aber Polymerkondensatoren haben einen schwarzen Körper. Manchmal sind sie leicht mit SMD-Dioden zu verwechseln.

Zu beachten ist, dass früher, als die SMT-Installation noch in den Kinderschuhen steckte, Kondensatoren in einem zylindrischen Gehäuse im Einsatz waren und in Form von Farbstreifen gekennzeichnet waren. Mittlerweile werden sie immer seltener.

Zenerdioden und Dioden werden zunehmend in hergestellt Kunststoffkoffer schwarze Farbe. Das Gehäuse auf der Kathodenseite ist mit einem Streifen markiert.

Schottky-Diode BYS10-45-E3/TR im DO-214AC-Gehäuse

Manchmal werden Zenerdioden oder Dioden in einem SOT-23-Gehäuse mit drei Anschlüssen hergestellt, das aktiv für Transistoren verwendet wird. Dies führt zu Verwirrung bei der Bestimmung des Komponenteneigentums. Behalte dies im Kopf.

Neben Zenerdioden, die über ein Kunststoffgehäuse verfügen, sind bleifreie Zenerdioden in zylindrischen Glasgehäusen MELF und MiniMELF weit verbreitet.

Zenerdiode 18V (DL4746A) im MELF-Glasgehäuse

Und so sieht eine SMD-Anzeige-LED aus.

Am meisten ein großes Problem Bei solchen LEDs ist es sehr schwierig, sie mit einem normalen Lötkolben von der Leiterplatte zu entlöten. Ich vermute, dass Funkamateure sie dafür zutiefst hassen.

Auch bei Verwendung einer Heißluftlötstation ist es unwahrscheinlich, dass Sie eine SMD-LED folgenlos entlöten können. Mit wenig Hitze durchsichtiger Kunststoff Die LED schmilzt und „gleitet“ einfach von der Basis.

Daher haben sowohl Anfänger als auch erfahrene Anfänger viele Fragen dazu, wie man eine SMD-LED entlötet, ohne sie zu beschädigen.

Mikroschaltungen sind wie andere Elemente für die Oberflächenmontage geeignet. Fast alle gängigen Mikroschaltungen, die ursprünglich in DIP-Gehäusen für die Durchsteckmontage hergestellt wurden, verfügen auch über Versionen für die SMT-Montage.

Um die Wärme von Chips in SMD-Gehäusen abzuleiten, die sich im Betrieb erwärmen, werden häufig die Leiterplatte selbst und Kupferpads auf ihrer Oberfläche verwendet. Kupferpads auf der Platine, die stark mit Lot verzinnt sind, werden auch als eine Art Strahler verwendet.

Das Foto zeigt ein klares Beispiel, bei dem der SA9259-Treiber im HSOP-28-Gehäuse durch ein Kupferpad auf der Oberfläche der Platine gekühlt wird.

Selbstverständlich werden nicht nur gewöhnliche elektronische Bauteile, sondern ganze Funktionseinheiten für die Oberflächenmontage geschärft. Schauen Sie sich das Foto an.

Mikrofon für das Mobiltelefon Nokia C5-00

Dies ist ein digitales Mikrofon für Mobiltelefone Nokia C5-00. Sein Körper hat keine Leitungen und stattdessen werden Kontaktpads („Nickels“ oder „Pads“) verwendet.

Neben dem Mikrofon selbst ist im Gehäuse auch eine spezielle Mikroschaltung zur Verstärkung und Signalverarbeitung montiert.

Das gleiche passiert mit Mikroschaltungen. Hersteller versuchen, selbst die kürzesten Leads loszuwerden. Foto Nr. 1 zeigt den linearen Stabilisatorchip MAX5048ATT+ in einem TDFN-Gehäuse. Als nächstes folgt unter Nr. 2 der MAX98400A-Chip. Dies ist ein Stereoverstärker der Klasse D von Maxim Integrated. Die Mikroschaltung ist in einem 36-Pin-TQFN-Gehäuse gefertigt. Das zentrale Pad dient zur Wärmeableitung an die Oberfläche der Leiterplatte.

Wie Sie sehen, haben die Mikroschaltungen keine Pins, sondern nur Kontaktpads.

Nummer 3 ist der MAX5486EUG+ Chip. Stereo-Lautstärkeregler mit Drucktastensteuerung. Wohnen - TSSOP24.

IN In letzter Zeit Hersteller elektronischer Komponenten versuchen, auf Stifte zu verzichten und sie in Form von seitlichen Kontaktpads herzustellen. In vielen Fällen wird die Kontaktfläche verlagert Unterteil Gehäuse, wo es auch als Kühlkörper dient.

Da haben SMD-Elemente kleine Größen und auf der Oberfläche der Leiterplatte installiert, kann jede Verformung oder Biegung das Element beschädigen oder den Kontakt stören.

Beispielsweise können Mehrschicht-Keramikkondensatoren (MLCC) durch Druck auf sie während der Installation oder durch zu hohe Lotdosierung reißen.

Überschüssiges Lot führt zu mechanischer Belastung der Kontakte. Die geringste Biegung oder der geringste Stoß führt zum Auftreten von Rissen in der mehrschichtigen Struktur des Kondensators.

Hier ist ein Beispiel dafür, wie überschüssiges Lot an den Kontakten zu Rissen in der Struktur des Kondensators führt.

Foto aus dem TDK-Bericht „Common Cracking Modes in Surface Mount Multilayer Ceramic Capacitors“. Viel Lot ist also nicht immer gut.

Und jetzt ein kleines Rätsel, um unsere langatmige Geschichte aufzupeppen. Schau dir das Bild an.

Bestimmen Sie, welche Elemente auf dem Foto angezeigt werden. Was verbirgt sich Ihrer Meinung nach unter der ersten Zahl? Kondensator? Vielleicht Induktivität? Nein, es ist wahrscheinlich eine Art spezieller Widerstand ...

Und hier ist die Antwort:

№1 - Keramikkondensator Standardgröße 1206;

Nr. 2 - NTC-Thermistor (Thermistor) B57621-C 103-J62 bei 10 kOhm (Größe 1206);

Nr. 3 – Drossel zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen BLM41PG600SN1L(Größe 1806).

Leider sind die allermeisten SMD-Bauteile aufgrund ihrer Größe einfach nicht gekennzeichnet. Genau wie im obigen Beispiel ist es sehr leicht, die Elemente zu verwechseln, da sie einander alle sehr ähnlich sind.

Manchmal erschwert dieser Umstand die Reparatur elektronischer Geräte, insbesondere in Fällen, in denen es unmöglich ist, eine zu finden technische Dokumentation und ein Diagramm.

Sie haben wahrscheinlich schon bemerkt, dass SMD-Teile in perforiertem Klebeband verpackt sind. Es wiederum ist zu einer Spulenrolle verdreht. Warum ist das notwendig?

Tatsache ist, dass dieses Band aus einem bestimmten Grund verwendet wird. Es ist sehr praktisch für die Zufuhr von Komponenten automatischer Modus an Montage- und Montagemaschinen (Monteuren).

In der Industrie erfolgt der Einbau und das Löten von SMD-Bauteilen mit Spezialgeräten. Ohne auf Details einzugehen, sieht der Prozess so aus.

Mithilfe von Schablonen wird Lotpaste auf die Kontaktpads unter den Elementen aufgetragen. Für Massenproduktion Zum Einsatz kommen Siebdruckmaschinen (Drucker) und für Kleinserienfertigungen Materialdosiersysteme (Dosierung von Lotpaste und Kleber, Gießmasse etc.). Für die Herstellung von Produkten, die Betriebsbedingungen erfordern, werden automatische Spender benötigt.

Anschließend erfolgt die automatisierte Installation von SMD-Bauteilen auf der Platinenoberfläche mittels automatischer Bestückungsautomaten (Installer). In manchen Fällen werden Teile mit einem Tropfen Kleber auf der Oberfläche fixiert. Die Installationsmaschine ist mit einem System zum Aufnehmen von Bauteilen (vom gleichen Band), einem technischen Bildverarbeitungssystem zu deren Erkennung sowie einem System zum Installieren und Positionieren von Bauteilen auf der Platinenoberfläche ausgestattet.

Anschließend wird das Werkstück in den Ofen geschickt, wo die Lotpaste geschmolzen wird. Je nach technischem Verfahren kann das Reflow durch Konvektion oder erfolgen Infrarotstrahlung. Hierzu können beispielsweise Konvektions-Reflow-Öfen eingesetzt werden.

Reinigen der Leiterplatte von Flussmittelrückständen und anderen Substanzen (Öl, Fett, Staub, aggressive Substanzen), Trocknen. Für diesen Prozess werden spezielle Waschanlagen eingesetzt.

Natürlich kommen im Produktionszyklus noch viel mehr unterschiedliche Maschinen und Geräte zum Einsatz. Dies können beispielsweise Röntgeninspektionssysteme, Klimaprüfschränke, optische Inspektionsmaschinen und vieles mehr sein. Es hängt alles vom Produktionsumfang und den Anforderungen an das Endprodukt ab.

Es ist erwähnenswert, dass trotz der scheinbaren Einfachheit der SMT-Technologie in Wirklichkeit alles anders ist. Ein Beispiel sind Mängel, die in allen Produktionsstufen auftreten. Einige davon haben Sie vielleicht schon bemerkt, zum Beispiel Lötkügelchen auf der Platine.

Sie entstehen durch eine Fehlausrichtung der Schablone oder überschüssige Lotpaste.

Es kommt auch nicht selten vor, dass sich innerhalb der Lötstelle Hohlräume bilden. Sie können mit Flussmittelrückständen gefüllt sein. Seltsamerweise wirkt sich das Vorhandensein einer geringen Anzahl von Hohlräumen in der Verbindung positiv auf die Zuverlässigkeit des Kontakts aus, da die Hohlräume die Ausbreitung von Rissen verhindern.

Einige der Mängel erhielten sogar etablierte Namen. Hier sind einige davon:

"Grabstein" - hierbei steht das Bauteil senkrecht zur Platine und wird mit einer Leitung an nur einen Kontakt gelötet. Eine stärkere Oberflächenspannung an einem der Enden des Bauteils zwingt es dazu, sich über das Kontaktpad zu erheben.

"Eselsohren" - ungleiche Verteilung Den Druck einkleistern, sofern eine ausreichende Menge davon vorhanden ist. Verursacht Lötbrücken.

"Kaltlöten" - schlechte Qualität Lötverbindung aufgrund der niedrigen Löttemperatur. Aussehen Die Lötstelle hat einen gräulichen Farbton und eine poröse, klumpige Oberfläche.

Wirkung " Popcorn" ("Popcorn-Effekt") beim Einlöten von Mikroschaltungen BGA-Paket. Ein Defekt, der durch die Verdunstung der vom Mikroschaltungsgehäuse aufgenommenen Feuchtigkeit entsteht. Beim Löten verdunstet Feuchtigkeit, im Inneren des Gehäuses entsteht ein Quellhohlraum, der beim Zusammenfallen Risse im Mikroschaltungsgehäuse bildet. Durch die starke Verdampfung beim Erhitzen wird außerdem das Lot aus den Pads herausgedrückt, was zu einer ungleichmäßigen Lotverteilung zwischen den Kontaktkugeln und zur Bildung von Brücken führt. Dieser Defekt wird mittels Röntgenstrahlen erkannt. Entsteht durch unsachgemäße Lagerung feuchtigkeitsempfindlicher Komponenten.

Ziemlich wichtig Verbrauchsmaterial In der SMT-Technologie handelt es sich um Lotpaste. Lotpaste besteht aus einer Mischung aus sehr kleinen Lot- und Flussmittelkügelchen, was den Lötvorgang erleichtert.

Flussmittel verbessert die Benetzbarkeit durch Reduzierung der Oberflächenspannung. Daher bedecken geschmolzene Lotkugeln beim Erhitzen leicht die Kontaktfläche und Anschlüsse des Elements und bilden eine Lötverbindung. Flussmittel helfen außerdem dabei, Oxide von der Oberfläche zu entfernen und schützen diese zudem vor Umwelteinflüssen.

Abhängig von der Zusammensetzung des Flussmittels in der Lotpaste kann es auch als Kleber fungieren, der das SMD-Bauteil auf der Platine fixiert.

Wenn Sie den Prozess des Lötens von SMD-Bauteilen beobachtet haben, ist Ihnen möglicherweise der Effekt der Selbstpositionierung des Elements aufgefallen. Es sieht sehr cool aus. Aufgrund der Oberflächenspannungskräfte scheint sich das Bauteil relativ zur Kontaktfläche auf der Platine auszurichten und im flüssigen Lot zu schwimmen.

So scheint es einfache Idee Durch die Installation elektronischer Komponenten auf der Oberfläche der Leiterplatte konnten die Gesamtabmessungen reduziert werden elektronische Geräte, die Produktion automatisieren, die Komponentenkosten senken (SMD-Komponenten sind 25–50 % günstiger als herkömmliche) und dadurch Unterhaltungselektronik günstiger und kompakter machen.

SMD-Bauteile (Chipbauteile)- das sind die Komponenten elektronische Schaltung, aufgebracht auf eine Leiterplatte (Hauptplatine eines Computers, Laptops, Tablets, Smartphones, einer Festplatte usw.) mittels Oberflächenmontagetechnik – SMT-Technik (Surface Mount Technology). Das heißt, alle elektronischen Elemente, die auf diese Weise auf der Platine „fixiert“ werden, werden als SMD-Bauteile (Surface Mounted Device) bezeichnet.

Diese Art der Installation zeichnet sich dadurch aus, dass im Gegensatz zur älteren Technologie der Durchinstallation (bei Untermontage) elektronisches Bauteil(Transistor, Widerstand, Kondensator, es wird ein Loch in die Leiterplatte gebohrt), SMD-Bauteile sind wesentlich kompakter untergebracht Leiterplatte. Die Komponenten selbst sind viel kleiner.

Wenn Sie sich ein modernes Laptop-Motherboard ansehen, können Sie feststellen, dass SMD-Komponenten den Großteil der Teile auf der Platine ausmachen – es gibt viele davon und sie sind sehr eng beieinander angeordnet (kleine mehrfarbige Quadrate und Rechtecke in (graue und schwarze Farben) und auf beiden Seiten der Leiterplatte. Im folgenden Bild sind die SMD-Bauteile rot markiert.

Das Motherboard eines Tablets oder Smartphones wird ausschließlich in SMT-Technologie (Surface Mount) und SMD-Elementen hergestellt, da kein Platz und keine Notwendigkeit für eine Durchsteckmontage besteht.

Bei Desktop-Computer-Motherboards werden beide Montagetechnologien häufiger verwendet als andere. In der folgenden Abbildung sind Durchgangsmontageelemente grün markiert. Die Kontakte der Bauteile (hier Elektrolytkondensatoren) werden in spezielle Löcher im Motherboard gesteckt und auf der Rückseite verlötet.

Vorteile von SMD-Bauteilen und Oberflächenmontage

• Kleinere SMD-Bauteile im Vergleich zu Durchsteckbauteilen;
• Viel mehr Hohe Dichte Platzierung auf der Tafel;
• Höhere Leiterbahndichte (Verbindungen) auf der Leiterplatte;
• Komponenten können auf beiden Seiten der Platine angebracht werden;
• Kleinere Fehler beim SMT-Einbau (Löten) werden durch die Oberflächenspannung des geschmolzenen Zinns (Blei) automatisch korrigiert;
• Bessere Beständigkeit gegen mechanische Beschädigung durch Vibration;
• Geringerer Widerstand und geringere Induktivität;
• Es müssen keine Löcher gebohrt werden, was zu geringeren anfänglichen Produktionskosten führt (wirtschaftlicher Effekt);
• Besser geeignet für die automatisierte Montage. Einige automatische Linien können mehr als 136.000 Bauteile pro Stunde platzieren.
• Viele SMD-Komponenten kosten weniger als ihre Gegenstücke zur Durchsteckmontage;
• Geeignet für Geräte mit sehr geringer Bauhöhe (Höhe). Die Leiterplatte kann in einem nur wenige Millimeter dicken Gehäuse eingesetzt werden

Mängel

• Höhere Anforderungen an Produktionsbasis und Ausrüstung;
• Geringe Wartbarkeit und höhere Anforderungen an Reparaturspezialisten;
• Nicht geeignet für die Montage von Steckverbindern und Steckverbindern, insbesondere bei Verwendung in Fällen mit häufigen Trennungen und Verbindungen;
• Nicht für den Einsatz in Hochleistungs- und Hochlastanwendungen geeignet

Verwendung von Materialien: Oberflächenmontagetechnologie,

In unserem turbulenten Zeitalter der Elektronik sind die Hauptvorteile eines elektronischen Produkts seine geringe Größe, Zuverlässigkeit, einfache Installation und Demontage (Demontage von Geräten), geringer Energieverbrauch und bequeme Benutzerfreundlichkeit ( aus dem Englischen- Benutzerfreundlichkeit). All diese Vorteile sind ohne die Oberflächenmontagetechnologie – SMT-Technologie ( S Dein Gesicht M Anzahl T Technik) und natürlich ohne SMD-Bauteile.

Was sind SMD-Bauteile?

SMD-Komponenten werden in absolut jeder modernen Elektronik verwendet. SMD ( S Dein Gesicht M montiert D Gerät), was aus dem Englischen übersetzt „oberflächenmontiertes Gerät“ bedeutet. In unserem Fall ist die Oberfläche eine Leiterplatte, ohne Durchgangslöcher für Radioelemente:

In diesem Fall werden keine SMD-Bauteile in die Löcher der Platinen eingesetzt. Sie werden auf Kontaktbahnen aufgelötet, die sich direkt auf der Oberfläche der Leiterplatte befinden. Das Foto unten zeigt zinnfarbene Kontaktpads auf einer Mobiltelefonplatine, die zuvor SMD-Bauteile enthielt.

Vorteile von SMD-Komponenten

Der größte Vorteil von SMD-Bauteilen ist ihre geringe Größe. Das Foto unten zeigt einfache Widerstände und:

Dank der geringen Abmessungen von SMD-Bauteilen haben Entwickler die Möglichkeit, diese zu platzieren große Menge Komponenten pro Flächeneinheit als einfache Ausgangsradioelemente. Dadurch erhöht sich die Einbaudichte und in der Folge verringern sich die Abmessungen elektronischer Geräte. Da das Gewicht eines SMD-Bauteils um ein Vielfaches geringer ist als das Gewicht desselben einfachen Ausgangsfunkelements, ist auch das Gewicht der Funkausrüstung um ein Vielfaches geringer.

SMD-Bauteile lassen sich deutlich einfacher entlöten. Dafür brauchen wir einen Haartrockner. Wie Sie SMD-Bauteile entlöten und verlöten, lesen Sie im Artikel „SMDs richtig löten“. Es ist viel schwieriger, sie abzudichten. In Fabriken werden sie von speziellen Robotern auf einer Leiterplatte platziert. Niemand lötet sie in der Produktion manuell, außer Funkamateuren und Funkgerätereparateuren.

Mehrschichtplatten

Da Geräte mit SMD-Bauteilen sehr dicht bestückt sind, sollten mehr Leiterbahnen auf der Platine vorhanden sein. Da nicht alle Leiterbahnen auf eine Oberfläche passen, werden Leiterplatten hergestellt mehrschichtig. Wenn die Ausrüstung komplex ist und viele SMD-Komponenten enthält, verfügt die Platine über mehr Schichten. Es ist wie ein mehrschichtiger Kuchen aus kurzen Schichten. Gedruckte Titel Die Anschlüsse der SMD-Bauteile befinden sich direkt im Inneren der Platine und sind in keiner Weise sichtbar. Ein Beispiel für mehrschichtige Platinen sind Mobiltelefonplatinen, Computer- oder Laptopplatinen (Motherboard, Grafikkarte, Rom usw).

Auf dem Foto unten blaue Tafel– Iphone 3g, grüne Tafel – Computer-Motherboard.

Alle Reparaturbetriebe von Funkgeräten wissen, dass es zu Überhitzung kommen kann Mehrschichtplatine, dann schwillt es zu einer Blase an. In diesem Fall brechen die Zwischenschichtverbindungen und die Platine wird unbrauchbar. Der Trumpf beim Austausch von SMD-Bauteilen ist daher vor allem die richtige Temperatur.

Einige Platinen nutzen beide Seiten der Leiterplatte und die Montagedichte verdoppelt sich, wie Sie wissen. Dies ist ein weiterer Vorteil der SMT-Technologie. Ach ja, es lohnt sich auch zu berücksichtigen, dass der Materialbedarf für die Herstellung von SMD-Bauteilen deutlich geringer ist und deren Kosten bei der Massenproduktion von Millionen Stück buchstäblich ein paar Cent betragen.

Haupttypen von SMD-Komponenten

Schauen wir uns die wichtigsten SMD-Elemente an, die in unserem verwendet werden moderne Geräte. Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten mit geringem Wert und andere Komponenten sehen aus wie gewöhnliche kleine Rechtecke bzw. Parallelepipede))

Bei Platinen ohne Schaltkreis ist es unmöglich zu wissen, ob es sich um einen Widerstand, einen Kondensator oder gar eine Spule handelt. Die Chinesen markieren, was ihnen gefällt. Im Großen und Ganzen SMD-Elemente Sie geben immer noch einen Code oder Nummern an, um ihre Identität und Bezeichnung zu bestimmen. Auf dem Foto unten sind diese Elemente durch ein rotes Rechteck markiert. Ohne ein Diagramm ist es unmöglich zu sagen, zu welcher Art von Funkelementen sie gehören und welche Bewertung sie haben.

Die Standardgrößen von SMD-Bauteilen können unterschiedlich sein. Hier finden Sie eine Beschreibung der Standardgrößen für Widerstände und Kondensatoren. Hier ist zum Beispiel ein rechteckiger SMD-Kondensator gelbe Farbe. Sie werden auch Tantal oder einfach Tantal genannt:

Und so sehen SMDs aus:

Es gibt auch diese Arten von SMD-Transistoren:

Die einen hohen Nennwert haben, sehen in der SMD-Version so aus:

Und natürlich: Wie können wir im Zeitalter der Mikroelektronik ohne Mikroschaltungen leben? Es gibt viele SMD-Typen von Chipgehäusen, ich teile sie jedoch hauptsächlich in zwei Gruppen ein:

1) Mikroschaltungen, bei denen die Stifte parallel zur Leiterplatte verlaufen und sich auf beiden Seiten oder entlang des Umfangs befinden.

2) Mikroschaltungen, bei denen sich die Pins unter der Mikroschaltung selbst befinden. Dies ist eine spezielle Klasse von Mikroschaltungen namens BGA (aus dem Englischen). Kugelgitteranordnung- eine Reihe von Bällen). Die Anschlüsse solcher Mikroschaltungen sind einfache gleich große Lötkugeln.

Das Foto unten zeigt einen BGA-Chip und seine Rückseite, bestehend aus Kugelstiften.

BGA-Chips sind für Hersteller praktisch, da sie viel Platz auf der Leiterplatte sparen, da sich solche Kugeln unter keinem befinden BGA-Chip es könnten Tausende sein. Dies erleichtert den Herstellern das Leben erheblich, für die Mechaniker jedoch nicht.

Zusammenfassung

Was sollten Sie in Ihren Designs verwenden? Wenn Ihre Hände nicht zittern und Sie einen kleinen Funkkäfer machen möchten, liegt die Wahl auf der Hand. Aber immer noch drin Amateurfunkentwürfe Abmessungen spielen keine große Rolle und das Löten massiver Radioelemente ist viel einfacher und bequemer. Einige Funkamateure nutzen beides. Täglich werden immer mehr neue Mikroschaltungen und SMD-Bauteile entwickelt. Kleiner, dünner, zuverlässiger. Die Zukunft gehört definitiv der Mikroelektronik.