Что такое SMD-компоненты

SMD-компоненты (от англ. Surface-Mount Device — устройство поверхностного монтажа) — это тип электронных компонентов, которые монтируются непосредственно на поверхность печатной платы. Они имеют круглые, прямоугольные, цилиндрические корпуса, которые изготавливаются из керамики, пластика, металла или кварца. Вместо проволочных выводов в их корпусах из керамики имеются контактные площадки, которые припаиваются к токопроводящим дорожкам на ПП.

Компоненты для поверхностного монтажа включают резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы и другие элементы. Они широко применяются в современной электронной промышленности. Наиболее часто их можно встретить в производстве мобильных телефонов, бытовой, компьютерной техники и других компактных изделий.

Хотя термины SMT (Surface-Mount Technology) и SMD (Surface-Mount Devices) часто некорректно используются как взаимозаменяемые, между ними есть отличие. Первый обозначает саму технологию установки и пайки компонентов на поверхность печатной платы, включая методы, инструменты и оборудование для размещения и пайки элементов. Термин SMD описывает сами электронные компоненты, предназначенные для использования в этом процессе.

Плюсы SMD компонентов

Использование SMD-компонентов в современной электронике предоставляет множество преимуществ:

• Миниатюризация устройств. SMD-компоненты значительно меньше их аналогов с выводами для монтажа в отверстия (through-hole technology - THT). Меньший размер деталей позволяет размещать больше функционала на одной и той же площади печатной платы или, наоборот, делать ее небольшой по размеру. Также за счет отсутствия отверстий можно монтировать компоненты на обеих сторонах ПП. Это критически важно для современной портативной и носимой электроники, где пространство является ключевым фактором.
• Увеличение плотности монтажа. С возможностью плотнее размещать компоненты уменьшается длина проводниковых дорожек, что сокращает задержки сигнала и улучшает электрические параметры устройства. Это также приводит к снижению потребления энергии и повышению скорости работы устройства.
• Уменьшение веса устройства. Меньший размер компонентов и отсутствие необходимости в большом количестве дополнительной фурнитуры для монтажа (например, гнезд и пинов) приводят к уменьшению веса устройства. Это особенно важно для мобильной электроники и аэрокосмической промышленности.
• Ускорение производственного процесса. Автоматическая сборка SMD-компонентов обеспечивает быстрый монтаж печатных плат и снижает производственные издержки. Машины для установки компонентов способны размещать тысячи компонентов в час, что невозможно при ручной сборке.
• Увеличение надежности сборки. SMD-компоненты монтируются непосредственно на поверхность платы, что улучшает механическую прочность соединения и уменьшает вероятность отказа из-за вибрации или удара. Также, применение технологии поверхностного монтажа позволяет лучше контролировать качество пайки за счет более равномерного нагревания и остывания платы и смонтированных на ней элементов.
• Улучшение теплового управления. Меньшие размеры и тепловое сопротивление SMD-компонентов позволяют эффективнее отводить тепло от микросхем и других компонентов. Это снижает риск перегрева и увеличивает срок службы устройства.

Основные виды SMD компонентов

SMD-компоненты охватывают широкий спектр электронных элементов, используемых в разных устройствах:

• Резисторы используются для ограничения силы тока в электрической цепи, защиты чувствительных компонентов, преобразования тока в напряжение, удаления радиопомех и т. д.
• Конденсаторы представляют собой накопители электрического заряда, применяемые для различных целей, включая фильтрацию, буферизацию напряжения и коррекцию фазы.
• Катушки индуктивности играют роль фильтров сигнала, источников энергии в слаботочных цепях, преобразователей уровней напряжения.
• Транзисторы и диоды, представляющие собой основные полупроводниковые устройства для различных приложений в управлении питанием, сигналами и прочим.
• Интегральные схемы (ИС), используемые в качестве микропроцессоров, микроконтроллеров, операционных усилителей, элементов памяти и т. д.
• Светодиоды – полупроводниковые элементы, испускающие свет при прохождении через них электрического тока и используемые в качестве индикаторов и освещения.
• Фильтры и разъемы, представляющие собой специализированные SMD-компоненты для защиты от помех и соединения с внешними цепями соответственно.
• Предохранители и термисторы, которые обеспечивают защиту от чрезмерного тока и обеспечивают контроль температуры в электронных схемах.

Многослойные платы

Многослойные печатные платы (PCB) состоят из нескольких изолированных друг от друга слоев проводящего материала. Каждый из них может содержать собственный уникальный узор дорожек, которые соединяют различные компоненты на плате. Эти слои соединяются между собой с помощью сквозных отверстий, покрытых внутри токопроводящим материалом.

Преимущества многослойных плат:

• Такие ПП облегчают размещение большого количества деталей на единицу площади. Это особенно важно для современных высокопроизводительных устройств, где требуется много функциональных компонентов.
• Тщательное размещение питающих и земляных слоев может существенно улучшить электромагнитную совместимость устройства, защищая сигнальные дорожки высокочастотных схем от внешних помех.
• Многослойные платы могут включать слои, конструкция которых улучшает отвод тепла, что критично в компактных устройствах с высокой мощностью.

РСВ широко используются в технологии поверхностного монтажа (SMT), так как способствуют миниатюризации и повышению эффективности электронной схемы. SMT позволяет размещать компоненты непосредственно на поверхность ПП, что, в свою очередь, идеально сочетается с компактной и сложной структурой многослойных плат. Это способствует созданию более миниатюрных, мощных и энергоэффективных систем.

Маркировка SMD компонентов

SMD-компоненты маркируются специальными обозначениями, указывающими такие ключевые характеристики, как значение сопротивления для резисторов, емкость для конденсаторов или тип для полупроводников (транзисторов и диодов). Для маркировки деталей используются стандарты, установленные Международной Электротехнической Комиссией (IEC):

• Цветовая – наносится на корпус компонентов в соответствии с ГОСТ 175-72 и Параграфом 62 IEC и представляет собой 2-6 колец или точек определенного цвета, расположенных у выводов.
• Цифровая – характеристики компонента указываются при помощи чисел на его поверхности.
• Символьная – включает в себя несколько цифр и символ (латинскую букву), размещенный в месте десятичной запятой, что указывает на единицу измерения.

Для расшифровки маркировки необходимо использовать специальными справочниками и технической документацией. С их помощью можно определить символьную или цветную кодировку большинства распространенных активных и пассивных компонентов, как импортных, так и произведенных в России. Поиск в справочниках начинается с определения типа корпуса компонента, затем по типу кодировки – цветной или символьной.

В этих справочниках насчитывается более 15 тысяч кодировок для различных классов электронных компонентов, таких как диоды, компараторы, стабилитроны, транзисторы, динисторы, усилители, ключи, преобразователи и т.д., которые используют корпуса типов SOD, SOT, MSOP, TQFN, UCSP. Расшифровка кодов дает информацию о функциональном назначении чипов, производителе, основных характеристиках, а также распиновке выводов.

В каталоге компании «СМТ Технологии» представлен весь спектр современного оборудования и компонентов для поверхностного монтажа. Вы можете найти у нас все необходимое для организации производственного процесса на предприятии любого уровня – от небольшой мастерской до завода с полным технологическим циклом.