מֵידָע

רכיבי SMT / SMD וחבילות, גדלים, מידות, פרטים

רכיבי SMT / SMD וחבילות, גדלים, מידות, פרטים

התקני הרכבה עיליים, רכיבי SMD או רכיבי SMT מגיעים במגוון חבילות. מכיוון שכמעט כל מוצרי האלקטרוניקה המיוצרים בהמונים משתמשים בטכנולוגיית הרכבה על פני השטח: יש חשיבות רבה לרכיבי הרכבה על פני השטח

רכיבי הרכבה עיליים אלה מגיעים במגוון חבילות, שרובם סטנדרטיים בכדי להקל על ייצור מכלולי ה- PCB באמצעות ציוד אוטומטי.

חלק מהרכיבים הנפוצים ביותר הם נגדים להרכבה עילית וקבלים להרכבה עילית. נגדים וקבלים SMD אלה מגיעים באריזות מלבניות קטנות, חלקן דקות ממש.

בנוסף ישנם מגוון חבילות SMT שונות למעגלים משולבים, תלוי ברמת הקישוריות הנדרשת, בטכנולוגיה בה משתמשים ובמגוון גורמים אחרים.

קיימים מספר רכיבים אחרים, חלקם נמצאים בחבילות סטנדרטיות, אך אחרים, מעצם טבעם, זקוקים לחבילות מיוחדות עם קווי מתאר לא סטנדרטיים.


דרישות לטיפול ברכיבי PCB

כאשר פותחו חבילות ההרכבה על פני השטח, אחד השיקולים שניתנו היה זה של טיפול ברכיבים. ככל שמטרתה של טכנולוגיית ההרכבה על פני השטח הייתה שהיא אמורה להקל על הרכבת PCB אוטומטית, היה צורך לתכנן את החבילות כך שניתן יהיה לטפל בהן במכונות לבחירה ובמקום.

סגנונות החבילה של SMT פותחו כדי לספק טיפול קל במהלך שלבי המשלוח והמלאי של שרשרת האספקה, ואז על ידי מכונות הבחירה והחיוורות המשמשות להרכבת PCB.

הקפדה על טיפול ברכיבים בקלות בכל השלבים, מבטיחה כי עלויות הייצור מופחתות, ואיכות ה- PCB המורכבים והציוד הסופי גבוה ככל האפשר.

לעתים קרובות הרכיבים הקטנים ביותר מוחזקים ברפפה ואלה מוזנים בצינור ונבחרים כנדרש.

רכיבי הרכבה על פני שטח גדולים יותר כמו נגדים וקבלים, כמו גם דיודות וטרנזיסטורים רבים העשויים להיות מונחים על פני השטח עשויים להיות מוחזקים בקלטת על גלגל. הגלגל מורכב מקלטת שבתוכה מחזיקים את הרכיבים וקלטת שנייה מודבקת ברפיון על הגב מכיוון שהמכונה משתמשת ברכיבים, כך סרט ההחזקה נשלף וחושף את הרכיב הבא שישמש.

רכיבים אחרים כמו ICs המורכבים ממשטח כפול בשורה עשויים להיות מוחזקים בצינור שממנו ניתן להסיר אותם כנדרש, ואז תחת כוח הכבידה הבא יחליק מטה.

מכשירי IC גדולים מאוד, אולי חבילות שטוחות מרובעות, QFPs ומובילי שבבים מוליכים מפלסטיק, ניתן להחזיק PLCC במה שמכונה חבילת וופל המונחת על מכונת האיסוף. רכיבים מוסרים ברצף כנדרש.

תקני חבילות JEDEC SMT

תקני התעשייה משמשים כדי לספק מידה גדולה של תאימות בכל הענף. בהתאם לגדלים של רוב רכיבי ה- SMT תואמים לתקני התעשייה כמו מפרטי JEDEC.

איגוד הטכנולוגיה המוצק של חברת JEDEC הוא ארגון סחר הנדסי מוליכים למחצה עצמאי וגוף סטנדרטיזציה. בארגון למעלה מ -300 חברות חברות, רבות מהן חברות חברות אלקטרוניקה מהגדולות. האותיות JEDEC מייצגות את המועצה המשותפת להנדסת מכשירים אלקטרוניים, וכפי שהשם מרמז היא מנהלת ומפתחת סטנדרטים רבים הקשורים להתקני מוליכים למחצה מכל הסוגים. היבט אחד של זה הוא חבילות רכיבי הטכנולוגיה המונחות על פני השטח.

ברור שמשמשים בחבילות SMT שונות לסוגים שונים של רכיבים, אך העובדה שישנם תקנים מאפשרת לפשט פעילויות כמו עיצוב מעגלים מודפסים מכיוון שניתן להכין ולהשתמש בגדלי מתאר רגילים.

בנוסף השימוש בחבילות בגודל סטנדרטי מפשט את הייצור מכיוון שמכונות קטיף ומקום יכולות להשתמש בהזנה סטנדרטית עבור רכיבי ה- SMT, מה שמפשט באופן ניכר את תהליך הייצור וחוסך עלויות.

ניתן לסווג את חבילות ה- SMT השונות לפי סוג הרכיב, ויש חבילות סטנדרטיות לכל אחת.

רכיבים מלבניים פסיביים

התקני הרכבה משטח פסיביים מורכבים בעיקר מנגדי SMD וקבלים SMD. ישנם מספר גדלים סטנדרטיים שונים שהופחתו מכיוון שהטכנולוגיה אפשרה לייצר ולהשתמש ברכיבים קטנים יותר

נראה כי שמות גודל המכשירים נגזרים ממדידתם באינץ '.


פרטי חבילה SMD פסיביים נפוצים
סוג חבילה SMDממדים
מ"מ
ממדים
אינץ
29207.4 x 5.10.29 x 0.20
27256.9 x 6.30.27 x 0.25
25126.3 על 3.20.25 x 0.125
20105.0 x 2.50.20 על 0.10
18254.5 x 6.40.18 x 0.25
18124.6 x 3.00.18 x 0.125
18064.5 x 1.60.18 x 0.06
12103.2 x 2.50.125 x 0.10
12063.0 x 1.50.12 x 0.06
10082.5 x 2.00.10 x 0.08
08052.0 x 1.30.08 x 0.05
06031.5 x 0.80.06 x 0.03
04021.0 x 0.50.04 x 0.02
02010.6 על 0.30.02 x 0.01
010050.4 על 0.20.016 x 0.008

מבין הגדלים הללו, הגדלים 1812 ו- 1206 משמשים כיום רק לרכיבים מיוחדים או כאלה שדורשים פיזור רמות גבוהות יותר. הגדלים 0603 ו- 0402 SMT הם הנפוצים ביותר, אם כי כאשר המזעור נע קדימה, נגדי SMD 0201 וקטנים יותר. וקבלים משמשים יותר ויותר.

בעת שימוש בנגדים להרכבה עילית, יש להקפיד על חריגה של רמות פיזור הכוח מכיוון שהנתונים המקסימליים הם הרבה פחות מאשר עבור רוב הנגדים המוליכים.

הערה על הקבלים על פני השטח:

קבלים קטנים להרכבה על פני השטח משמשים את המיליארד בכל צורות הציוד האלקטרוני המיוצר בייצור המוני. קבלים צמודי משטח הם קובואידים מלבניים קטנים לפי מידה, שדימניונים שלהם מיוצרים בדרך כלל כדי להתאים לגדלים הסטנדרטיים בתעשייה. קבלים SMCD עשויים להשתמש במגוון טכנולוגיות, כולל קרמיקה רב שכבתית, טנטלום, אלקטרוליטי ועוד כמה זנים פחות נפוצים.

קרא עוד אודות קבלים צמודי שטח.


הערה על נגדי ההר:

טכנולוגיית הרכבה על פני השטח מציעה יתרונות משמעותיים לייצור המוני של ציוד אלקטרוני. נגדי הרכבה על פני שטח קטנים משמשים את המיליארד בכל צורות הציוד האלקטרוני המיוצר בייצור המוני. נגדים הם בדרך כלל התקנים קובואידים קטנים מאוד והם מיוצרים בדרך כלל בהתאם לגדלים הסטנדרטיים בתעשייה

קרא עוד אודות נגד משטח הר.

למרות שהשימוש העיקרי בחבילות רכיבי הרכבה על פני השטח בגדלים אלה הוא נגד נגדי SMD וקבלים SMD, הם משמשים גם לכמה רכיבים אחרים אחרים. במקרים מסוימים לא ניתן פיזית לאמץ גדלים סטנדרטיים אלה, אך רכיבים אחרים משתמשים בהם. דוגמה אחת היא משרני SMD. מטבע הדברים קשה מאוד לגדלים הקטנים ביותר, אך משרני SMD זמינים בגדלים 0805 ו- 0603.

קבלים טנטלום חבילות SMD

כתוצאה מהבנייה השונה והדרישות עבור קבלים SMT טנטלום, יש כמה חבילות שונות המשמשות עבורם. אלה תואמים למפרט ה- EIA.


פרטי חבילה של קבלים SMD Tanatalum נפוצים
סוג חבילה SMDממדים
מ"מ
תקן ה- EIA
מידה א3.2 x 1.6 x 1.6EIA 3216-18
מידה B3.5 x 2.8 x 1.9EIA 3528-21
מידה ג '6.0 x 3.2 x 2.2EIA 6032-28
מידה ד7.3 x 4.3 x 2.4EIA 7343-31
מידה ה7.3 x 4.3 x 4.1EIA 7343-43

רכיבי SMD פסיביים אחרים

ישנם מספר סוגים של רכיבים אחרים שאינם מסוגלים לאמץ את גדלי הרכיבים הסטנדרטיים של רכיבי השטח המשמשים את רוב הנגדים והקבלים של SMD.

גרסאות הרכבה על פני השטח של רכיבים כמו סוגים רבים של משרנים, שנאים, מהוד גביש קוורץ, מתנדים גבישים מבוקרי טמפרטורה TCXOs, פילטרים, מהוד קרמי וכדומה עשויים לדרוש חבילות סגנון שונות, לרוב גדולות יותר מאלה הנתבעים נגד נגדים וקבלים. .

סביר להניח שחבילות אלה לא יאמצו את גדלי החבילה הסטנדרטיים של רכיבי משטח לנוכח האופי הייחודי של הרכיבים.

לא משנה מה סגנון החבילה שנבחר, עליו להיות מסוגל להתאים לתהליכי הרכבת ה- PCB האוטומטיים ולטפל על ידי מכונת בחירה.

חבילות טרנזיסטור ודיודה

טרנזיסטורים ודיודות SMD חולקים לעתים קרובות את אותם סוגי חבילות. בעוד שלדיודות יש רק שתי אלקטרודות, חבילה עם שלוש מאפשרת לבחור נכון את הכיוון.


למרות שקיימות מגוון של חבילות טרנזיסטורים ודיודות SMT, חלק מהפופולריות ביותר מפורטות ברשימה שלהלן.

  • SOT-23 - טרנזיסטור מתאר קטן: חבילת ה- SMT SOT23 היא המתווה הנפוץ ביותר עבור טרנזיסטורים קטנים עם משטח האות. ל- SOT23 יש שלושה מסופים לדיודת טרנזיסטור, אך יכולים להיות לו יותר פינים כאשר הוא עשוי לשמש למעגלים משולבים קטנים כגון מגבר תפעולי וכו '. הוא מודד 3 מ"מ x 1.75 מ"מ x 1.3 מ"מ.
  • SOT-223 - טרנזיסטור מתאר קטן: חבילת SOT223 משמשת למכשירים בעלי הספק גבוה יותר, כמו טרנזיסטורים בעלי עוצמה גבוהה יותר או התקני הרכבה עיליים אחרים. הוא גדול יותר מה- SOT-23 והוא מודד 6.7 מ"מ x 3.7 מ"מ x 1.8 מ"מ. בדרך כלל ישנם ארבעה מסופים, אחד מהם הוא משטח העברת חום גדול. זה מאפשר העברת חום ללוח המודפס.

חבילות SMD במעגל משולב

ישנן צורות רבות של חבילות המשמשות למעגלים IC. למרות שיש מגוון גדול, לכל אחד יש את האזורים שבהם השימוש בו ישים במיוחד.

  • SOIC - מעגל משולב מתאר קטן: חבילת IC זו העומדת על פני השטח כוללת תצורה כפולה בקו וכנפי כנף שחפים עם מרווח סיכות של 1.27 מ"מ
  • SOP - חבילת מתאר קטנה: ישנן מספר גרסאות לחבילת SMD זו:
    • TSOP - חבילת מתאר קטנה ודקה: חבילת IC זו העומדת על משטח דק יותר מה- SOIC ובעלת מרווח סיכות קטן יותר של 0.5 מ"מ
    • SSOP - כווץ חבילת מתאר קטנה: חבילה זו כוללת מרווח סיכות של 0.635 מ"מ
    • TSSOP - חבילת מתאר קטנה של כיווץ דק:
    • QSOP - חבילת מתאר קטנה בגודל רבעי: יש לו מרווח סיכות של 0.635 מ"מ
    • VSOP - חבילת מתאר קטנה מאוד: זה קטן מ- QSOP ויש לו מרווח סיכות של 0.4, 0.5 או 0.65 מ"מ.
  • QFP- חבילה שטוחה לארבע: ה- QFP הוא הסוג הכללי של חבילה שטוחה עבור מכשירי IC המשמשים לשטח. ישנן מספר גרסאות כמפורט להלן.
    • LQFP - חבילת Quad Flat עם פרופיל נמוך: חבילה זו כוללת סיכות מכל ארבעת הצדדים. מרווח הפינים משתנה בהתאם ל- IC, אך הגובה הוא 1.4 מ"מ.
    • PQFP - חבילה מרובעת מפלסטיק: חבילת פלסטיק מרובעת עם מספר שווה של סיכות בסגנון כנף שחף בכל צד. בדרך כלל מרווח צר ולעתים קרובות 44 פינים או יותר. משמש בדרך כלל למעגלי VLSI.
    • CQFP - חבילת קרמיקה מרובעת: גרסה קרמית של ה- PQFP.
    • TQFP - חבילה רזה שטוחה: גרסה דקה של ה- PQFP.
    חבילת החבילה השטוחה המרובעת עבור מכשירי IC צמודים על פני השטח מכילה את כפתורי כנף השחף הדקים מאוד היוצאים מכל הצדדים. במכשירי IC המרכיבים משטח סיכה גבוה, אלה יכולים להיות דקים מאוד וכפופים בקלות. לאחר כיפוף, כמעט בלתי אפשרי לעשות רפורמה בעמדות הנדרשות. יש לנקוט בזהירות רבה בתהליך הרכבת ה- PCB בעת הטיפול במכשירים אלה.

  • PLCC - נושאת שבבים מפלסטיק: סוג חבילה זה הוא מרובע ומשתמש בסיכות עופרת J עם רווח של 1.27 מ"מ.

  • BGA - מערך רשת כדור: חבילת ה- SMD של מערך הכדורים כוללת את רפידות המגע שלה מתחת לחבילת המכשירים. לפני ההלחמה הרפידות נראות כדורי הלחמה, מה שמוליד את השם.

    הצבת אנשי הקשר מתחת למכשיר מצמצמת את השטח הנדרש תוך שמירה על מספר החיבורים הזמינים. פורמט זה מתגבר גם על כמה מהבעיות של המוליכים הדקים מאוד הנדרשים לחבילות השטוחות המרובעות והופך את החבילה לחזקה יותר מבחינה פיזית. מרווח הכדור ב- BGA הוא בדרך כלל 1.27 מ"מ.

    כאשר הוצגה לראשונה חבילת BGA, היו ספקים ברבעים רבים לגבי אמינות הלחמה של נקודות המגע מתחת לחבילה, אך כאשר תהליך הרכבת ה- PCB פועל כראוי, אין בעיות.


למרות שנראה שיש הרבה מאוד חבילות SMD שונות, העובדה שיש תקנים מצמצמת את המספר ואפשר להגדיר חבילות עיצוב מעגלים מודפסים שיתאימו להן, יחד עם גדלי כרית מוכחים על הלוחות. באופן זה החבילות מאפשרות הרכבה של מעגלים מודפסים באיכות גבוהה והפחתה במספר המשתנים הכולל בתכנון.


צפו בסרטון: הלחמת רכיבי SMD בעזרת אוויר חם ומשחת הלחמה (דֵצֶמבֶּר 2021).