En general, el término SMD (del inglés Surface Mounted Device) se puede atribuir a cualquier componente electrónico de pequeño tamaño diseñado para montarse en la superficie de una placa mediante tecnología SMT (surface mount technology).

La tecnología SMT (de la tecnología inglesa Surface Mount) fue desarrollada con el objetivo de reducir el costo de producción, aumentando la eficiencia de la fabricación de placas de circuito impreso utilizando componentes electrónicos más pequeños: resistencias, condensadores, transistores, etc. Hoy veremos uno de estos - la resistencia SMD.

resistencias SMD

resistencias SMD- Son miniaturas diseñadas para montaje en superficie. Las resistencias SMD son significativamente más pequeñas que sus contrapartes tradicionales. Suelen tener forma cuadrada, rectangular u ovalada, con un perfil muy bajo.

En lugar de los cables conductores de las resistencias convencionales que se insertan en los orificios de la placa de circuito impreso, las resistencias SMD tienen pequeños contactos que están soldados a la superficie del cuerpo de la resistencia. Esto elimina la necesidad de hacer agujeros en la placa de circuito impreso y, por tanto, permite un uso más eficiente de toda su superficie.

Tamaños estándar de resistencias SMD

Básicamente, el término tamaño de estructura incluye el tamaño, la forma y la configuración del terminal (tipo de paquete) de cualquier componente electrónico. Por ejemplo, la configuración de un chip convencional que tiene un paquete plano con pines de doble cara (perpendiculares al plano de la base) se llama DIP.

Tamaño de resistencias SMD estandarizado y la mayoría de los fabricantes utilizan el estándar JEDEC. El tamaño de las resistencias SMD se indica mediante un código numérico, por ejemplo, 0603. El código contiene información sobre la longitud y el ancho de la resistencia. Entonces, en nuestro código de ejemplo 0603 (en pulgadas), la longitud del cuerpo es 0,060 pulgadas por 0,030 pulgadas de ancho.

El mismo tamaño de resistencia en el sistema métrico tendrá el código 1608 (en milímetros), respectivamente, la longitud es de 1,6 mm y el ancho es de 0,8 mm. Para convertir dimensiones a milímetros, simplemente multiplique el tamaño en pulgadas por 2,54.

Tamaños de resistencias SMD y su potencia.

El tamaño de la resistencia SMD depende principalmente de la disipación de potencia requerida. La siguiente tabla enumera los tamaños y especificaciones de las resistencias SMD más utilizadas.

Marcado de resistencias SMD.

Debido al pequeño tamaño de las resistencias SMD, es casi imposible aplicarles el código de color de resistencia tradicional.

En este sentido, se desarrolló un método de marcado especial. La marca más común contiene tres o cuatro números, o dos números y una letra, llamada EIA-96.

Marcado con 3 y 4 dígitos

En este sistema, los primeros dos o tres dígitos indican el valor numérico de la resistencia y el último dígito indica el multiplicador. Este último dígito indica la potencia a la que se debe elevar 10 para obtener el factor final.

Algunos ejemplos más para determinar la resistencia dentro de este sistema:

• 450 = 45 x 10 0 equivale a 45 ohmios
• 273 = 27 x 10 3 equivale a 27000 ohmios (27 kohmios)
• 7992 = 799 x 10 2 equivale a 79900 ohmios (79,9 kohmios)
• 1733 = 173 x 10 3 equivale a 173000 ohmios (173 kohmios)

La letra “R” se utiliza para indicar la posición del punto decimal para valores de resistencia inferiores a 10 ohmios. Así, 0R5 = 0,5 ohmios y 0R01 = 0,01 ohmios.

Las resistencias SMD de alta precisión, combinadas con pequeñas dimensiones, han creado la necesidad de marcas nuevas y más compactas. En este sentido, se creó la norma EIA-96. Esta norma está destinada a resistencias con una tolerancia de resistencia del 1%.

Este sistema de marcado consta de tres elementos: dos números indican el código y la letra que les sigue determina el multiplicador. Los dos dígitos representan un código que da un número de resistencia de tres dígitos (ver tabla)

Por ejemplo, el código 04 significa 107 ohmios y 60 significa 412 ohmios. El multiplicador da el valor final de la resistencia, por ejemplo:

• 01A = 100 ohmios ±1%
• 38С = 24300 ohmios ±1%
• 92Z = 0,887 ohmios ±1%

Calculadora de resistencia SMD en línea

Esta calculadora le ayudará a encontrar el valor de resistencia de las resistencias SMD. Simplemente ingrese el código escrito en la resistencia y su resistencia se reflejará a continuación.

La calculadora se puede utilizar para determinar la resistencia de resistencias SMD marcadas con 3 o 4 números, así como según el estándar EIA-96 (2 números + letra).

Aunque hemos hecho todo lo posible para probar el funcionamiento de esta calculadora, no podemos garantizar que calcule los valores correctos para todas las resistencias, ya que los fabricantes a veces pueden utilizar sus propios códigos personalizados.

Por lo tanto, para estar absolutamente seguro del valor de la resistencia, es mejor medir adicionalmente la resistencia con un multímetro.

En nuestra turbulenta era de la electrónica, las principales ventajas de un producto electrónico son el tamaño pequeño, la confiabilidad, la facilidad de instalación y desmontaje (desmontaje de equipos), el bajo consumo de energía y la facilidad de uso ( De inglés- Facilidad de uso). Todas estas ventajas no son posibles sin la tecnología de montaje en superficie: la tecnología SMT ( S Tu cara METRO contar t tecnología) y, por supuesto, sin componentes SMD.

¿Qué son los componentes SMD?

Los componentes SMD se utilizan en absolutamente toda la electrónica moderna. SMD ( S Tu cara METRO montado D dispositivo), que traducido del inglés significa "dispositivo de superficie". En nuestro caso, la superficie es una placa de circuito impreso, sin orificios pasantes para elementos de radio:

En este caso, los componentes SMD no se insertan en los orificios de las placas. Están soldados a pistas de contacto que se encuentran directamente en la superficie de la placa de circuito impreso. La foto a continuación muestra almohadillas de contacto de color estaño en una placa de teléfono móvil que anteriormente tenía componentes SMD.

Ventajas de los componentes SMD

La mayor ventaja de los componentes SMD es su pequeño tamaño. La siguiente foto muestra resistencias simples y:

Gracias a las pequeñas dimensiones de los componentes SMD, los desarrolladores tienen la oportunidad de colocar una mayor cantidad de componentes por unidad de área que los simples elementos de salida de radio. En consecuencia, aumenta la densidad de instalación y, como resultado, disminuyen las dimensiones de los dispositivos electrónicos. Dado que el peso de un componente SMD es muchas veces más ligero que el peso del mismo elemento de radio de salida simple, el peso del equipo de radio también será muchas veces más ligero.

Los componentes SMD son mucho más fáciles de desoldar. Para ello necesitamos un secador de pelo. Puedes leer cómo desoldar y soldar componentes SMD en el artículo sobre cómo soldar SMD correctamente. Es mucho más difícil sellarlos. En las fábricas, robots especiales los colocan sobre una placa de circuito impreso. Nadie los suelda manualmente en producción, excepto los radioaficionados y los reparadores de equipos de radio.

Tableros multicapa

Dado que los equipos con componentes SMD tienen una instalación muy densa, debería haber más pistas en la placa. No todas las pistas caben en una superficie, por eso se fabrican placas de circuito impreso. multicapa. Si el equipo es complejo y tiene muchos componentes SMD, entonces la placa tendrá más capas. Es como un pastel de varias capas hecho con capas cortas. Las pistas impresas que conectan los componentes SMD se encuentran directamente dentro de la placa y no se pueden ver de ninguna manera. Un ejemplo de placas multicapa son las placas de teléfonos móviles, placas de ordenadores o portátiles (placa base, tarjeta de vídeo, RAM, etc.).

En la foto de abajo, la placa azul es el Iphone 3g, la placa verde es la placa base de la computadora.

Todos los reparadores de equipos de radio saben que si una placa multicapa se sobrecalienta, se hinchará formando una burbuja. En este caso, las conexiones entre capas se rompen y el tablero queda inutilizable. Por lo tanto, la principal baza a la hora de sustituir componentes SMD es la temperatura correcta.

Algunas placas utilizan ambos lados de la placa de circuito impreso y, como comprenderá, la densidad de montaje se duplica. Ésta es otra ventaja de la tecnología SMT. Ah, sí, también vale la pena tener en cuenta el hecho de que el material necesario para la producción de componentes SMD es mucho menor, y su costo durante la producción en masa de millones de piezas cuesta literalmente unos centavos.

Principales tipos de componentes SMD.

Veamos los principales elementos SMD utilizados en nuestros dispositivos modernos. Las resistencias, condensadores, inductores de bajo valor y otros componentes parecen pequeños rectángulos ordinarios, o mejor dicho, paralelepípedos))

En placas sin circuito, es imposible saber si se trata de una resistencia, un condensador o incluso una bobina. Los chinos marcan lo que quieren. En elementos SMD grandes, todavía colocan un código o números para determinar su identidad y valor. En la foto de abajo estos elementos están marcados en un rectángulo rojo. Sin un diagrama, es imposible decir a qué tipo de elementos de radio pertenecen, así como su clasificación.

Los tamaños estándar de los componentes SMD pueden ser diferentes. A continuación se incluye una descripción de los tamaños estándar para resistencias y condensadores. Aquí, por ejemplo, hay un condensador SMD rectangular amarillo. También se les llama tantalio o simplemente tantalio:

Y así es como se ven los SMD:

También existen estos tipos de transistores SMD:

Los cuales tienen una denominación alta, en versión SMD quedan así:

Y, por supuesto, ¡cómo podemos vivir sin microcircuitos en nuestra era de la microelectrónica! Hay muchos tipos de paquetes de chips SMD, pero los divido principalmente en dos grupos:

1) Microcircuitos en los que los pines son paralelos a la placa de circuito impreso y están ubicados en ambos lados o a lo largo del perímetro.

2) Microcircuitos en los que los pines se encuentran debajo del propio microcircuito. Esta es una clase especial de microcircuitos llamados BGA (del inglés Ball Grid Array- una serie de bolas). Los terminales de dichos microcircuitos son simples bolas de soldadura del mismo tamaño.

La foto de abajo muestra un chip BGA y su reverso, que consta de pasadores de bola.

Los chips BGA son convenientes para los fabricantes porque ahorran mucho espacio en la placa de circuito impreso, porque debajo de cualquier chip BGA puede haber miles de bolas de este tipo. Esto hace la vida mucho más fácil a los fabricantes, pero no facilita la vida a los reparadores.

Resumen

¿Qué deberías utilizar en tus diseños? Si no te tiemblan las manos y quieres crear un pequeño error de radio, entonces la elección es obvia. Pero aún así, en los diseños de radioaficionados, las dimensiones no juegan un papel importante y soldar elementos de radio masivos es mucho más fácil y conveniente. Algunos radioaficionados utilizan ambos. Cada día se desarrollan más y más microcircuitos y componentes SMD nuevos. Más pequeño, más delgado y más confiable. El futuro pertenece sin duda a la microelectrónica.

Ya nos hemos familiarizado con los principales componentes de la radio: resistencias, condensadores, diodos, transistores, microcircuitos, etc., y también hemos estudiado cómo se montan en una placa de circuito impreso. Recordemos una vez más las etapas principales de este proceso: los cables de todos los componentes pasan por los orificios de la placa de circuito impreso. Después de lo cual se cortan los cables y luego se suelda en la parte posterior de la placa (ver Fig. 1).
Este proceso, que ya conocemos, se llama edición DIP. Esta instalación es muy conveniente para los radioaficionados principiantes: los componentes son grandes, se pueden soldar incluso con un soldador "soviético" grande sin la ayuda de una lupa o un microscopio. Es por eso que todos los kits Master Kit para soldadura de bricolaje implican montaje DIP.

Arroz. 1. instalación INMERSIÓN

Pero la instalación DIP tiene desventajas muy importantes:

Los componentes de radio grandes no son adecuados para crear dispositivos electrónicos modernos en miniatura;
- los componentes de salida de radio son más caros de producir;
- una placa de circuito impreso para montaje DIP también es más cara debido a la necesidad de perforar muchos agujeros;
- La instalación DIP es difícil de automatizar: en la mayoría de los casos, incluso en las grandes fábricas de electrónica, la instalación y soldadura de las piezas DIP deben realizarse manualmente. Es muy caro y lleva mucho tiempo.

Por lo tanto, el montaje DIP prácticamente no se utiliza en la producción de la electrónica moderna y ha sido reemplazado por el llamado proceso SMD, que es el estándar actual. Por tanto, cualquier radioaficionado debe tener al menos una idea general al respecto.

Instalación SMD

Los componentes SMD (componentes de chip) son componentes de un circuito electrónico impreso en una placa de circuito impreso utilizando tecnología de montaje en superficie: tecnología SMT. superficie montar tecnología) Es decir, todos los elementos electrónicos que se “fijan” de esta forma en la placa se denominan SMD componentes(Inglés) superficie montado dispositivo). El proceso de montar y soldar componentes del chip se denomina correctamente proceso SMT. Decir "instalación SMD" no es del todo correcto, pero en Rusia esta versión del nombre del proceso técnico se ha arraigado, por lo que diremos lo mismo.

En la Fig. 2. muestra una sección de la placa de montaje SMD. El mismo tablero, fabricado sobre elementos DIP, tendrá unas dimensiones varias veces mayores.

Figura 2. Montaje SMD

La instalación SMD tiene ventajas innegables:

Los componentes de radio son baratos de producir y pueden ser tan miniatura como se desee;
- las placas de circuito impreso también son más económicas debido a la ausencia de perforaciones múltiples;
- la instalación es fácil de automatizar: la instalación y soldadura de los componentes se realiza mediante robots especiales. Tampoco existe una operación tecnológica como cortar cables.

resistencias SMD

Lo más lógico es empezar a familiarizarse con los componentes del chip con resistencias, como los componentes de radio más simples y más extendidos.
La resistencia SMD es similar en sus propiedades físicas a la versión de salida "convencional" que ya hemos estudiado. Todos sus parámetros físicos (resistencia, precisión, potencia) son exactamente iguales, sólo el cuerpo es diferente. La misma regla se aplica a todos los demás componentes SMD.

Arroz. 3. Resistencias CHIP

Tamaños estándar de resistencias SMD

Ya sabemos que las resistencias de salida tienen una determinada rejilla de tamaños estándar, en función de su potencia: 0,125W, 0,25W, 0,5W, 1W, etc.
También está disponible una cuadrícula estándar de tamaños estándar para resistencias en chip, solo que en este caso el tamaño estándar se indica mediante un código de cuatro dígitos: 0402, 0603, 0805, 1206, etc.
Los principales tamaños de resistencias y sus características técnicas se muestran en la Fig. 4.

Arroz. 4 tamaños y parámetros básicos de resistencias de chip.

Marcado de resistencias SMD.

Las resistencias están marcadas con un código en la caja.
Si el código tiene tres o cuatro dígitos, entonces el último dígito significa el número de ceros. 5. La resistencia con código “223” tiene la siguiente resistencia: 22 (y tres ceros a la derecha) Ohm = 22000 Ohm = 22 kOhm. El código de resistencia "8202" tiene una resistencia de: 820 (y dos ceros a la derecha) Ohm = 82000 Ohm = 82 kOhm.
En algunos casos, el marcado es alfanumérico. Por ejemplo, una resistencia con código 4R7 tiene una resistencia de 4,7 ohmios y una resistencia con código 0R22 tiene una resistencia de 0,22 ohmios (aquí la letra R es el carácter separador).
También hay resistencias de resistencia cero o resistencias de puente. A menudo se utilizan como fusibles.
Por supuesto, no es necesario recordar el sistema de códigos, simplemente mida la resistencia de la resistencia con un multímetro.

Arroz. 5 Marcado de resistencias de chip.

Condensadores SMD de cerámica

Externamente, los condensadores SMD son muy similares a las resistencias (ver Fig. 6). Solo hay un problema: el código de capacitancia no está marcado en ellos, por lo que la única forma de determinarlo es medirlo con un multímetro que tenga un modo de medición de capacitancia.
Los condensadores SMD también están disponibles en tamaños estándar, generalmente similares a los tamaños de resistencia (ver arriba).

Arroz. 6. Condensadores SMD de cerámica

Condensadores SMS electrolíticos

Fig.7. Condensadores SMS electrolíticos

Estos condensadores son similares a sus homólogos de salida y las marcas que contienen suelen ser claras: capacitancia y voltaje de funcionamiento. Una raya en la tapa del condensador marca su terminal negativo.

transistores smd

Fig.8. transistores smd

Los transistores son pequeños, por lo que es imposible escribir en ellos su nombre completo. Se limitan a marcas de códigos y no existe una norma internacional para las designaciones. Por ejemplo, el código 1E puede indicar el tipo de transistor BC847A, o quizás algún otro. Pero esta circunstancia no molesta en absoluto ni a los fabricantes ni a los consumidores habituales de productos electrónicos. Las dificultades solo pueden surgir durante las reparaciones. Determinar el tipo de transistor instalado en una placa de circuito impreso sin la documentación del fabricante de esta placa a veces puede resultar muy difícil.

Diodos SMD y LED SMD

Las fotos de algunos diodos se muestran en la siguiente figura:

Fig.9. Diodos SMD y LED SMD

La polaridad debe indicarse en el cuerpo del diodo en forma de una franja más cercana a uno de los bordes. Normalmente el terminal del cátodo está marcado con una raya.

Un LED SMD también tiene una polaridad, que se indica mediante un punto cerca de uno de los pines o de alguna otra manera (puede encontrar más información sobre esto en la documentación del fabricante del componente).

Determinar el tipo de diodo SMD o LED, como en el caso de un transistor, es difícil: se imprime un código poco informativo en el cuerpo del diodo y, en la mayoría de los casos, no hay ninguna marca en el cuerpo del LED, excepto la marca de polaridad. A los desarrolladores y fabricantes de productos electrónicos modernos les importa poco su mantenibilidad. Se supone que la placa de circuito impreso será reparada por un ingeniero de servicio que tenga la documentación completa para un producto específico. Dicha documentación describe claramente en qué parte de la placa de circuito impreso está instalado un componente en particular.

Instalación y soldadura de componentes SMD.

El ensamblaje SMD está optimizado principalmente para el ensamblaje automático mediante robots industriales especiales. Pero los diseños de radioaficionados también se pueden realizar utilizando componentes de chip: con suficiente cuidado y atención, se pueden soldar piezas del tamaño de un grano de arroz con el soldador más común, solo necesita conocer algunas sutilezas.

Pero este es un tema para una gran lección separada, por lo que se discutirán por separado más detalles sobre la instalación SMD automática y manual.