こんにちは、友達！
コンピューターや周辺機器を構成する「構成要素」の一部がどのように機能するかについてはすでに説明しました。
さらに詳しく知りたい人は、トランジスタとダイオードがどのように機能するかをここで読んでください。
次に、他のメーカーが電子機器にどのようなギズモを詰め込んでいるかを見てみましょう。
まず、技術の進歩はサイズの縮小も意味することに注意してください。 電子部品.
従来素子とSMD部品
コンピューターを修理し、コンデンサーや電界効果トランジスタを交換したときのことを覚えていますか? これらは、肉眼でマーキングを読み取ることができる十分な大きさの要素です。
マザーボード上のプロセッサ コアの低電圧電圧レギュレータ内のコンデンサは、非常に小さくすることができません。 脈動を適切にフィルタリングするには、数百マイクロファラッドの容量が必要です。 このような容器を小さな体積に押し込むことはできません。
この安定化装置内の電界効果トランジスタも非常に小さくすることはできません。 数十アンペアの電流が流れます。
オープンチャネル抵抗が非常に低い (10 分の 1 オームと 100 分の 1 オーム) 電界効果トランジスタが使用されます。 しかし、そのような電流では、0.5 ワット以上の電力が消費される可能性があります。 オープンチャネルを介して電流が流れると、トランジスタが加熱されます。
熱はトランジスタハウジングの領域を通じて周囲の空間に放射されます。 パッケージが非常に小さい場合、トランジスタは熱を放散できず、焼損してしまいます。 ちなみに、電界効果トランジスタはボディごとプリント基板のパッドにはんだ付けされていることに注意してください。 銅パッドは熱伝導性に優れているため、熱放散がより効率的です。
ただし、同じマザーボード上には、大きな電流を流さず、電力をあまり消費しないコンポーネントがあります。 したがって、非常に小さくすることができます。
中を覗いてみると コンピュータユニット電源を確認すると、非常に小さなコンデンサと抵抗がそこに表示されます。
制御およびフィードバック回路で使用されます。
このような要素は、細いワイヤーリードが付いたシリンダーまたはレンガのように見えます。
これらのコンポーネントのインストールが進行中です 伝統的な方法: 基板の穴を通して、要素はリード線で基板の接触パッドにはんだ付けされます。 このテクノロジーは数十年前に習得されました。
欠点は、ボードが 数十、数百の穴を開ける必要がある.
それは最も簡単ではありません 技術的操作。 穴あけを省略し（または穴の数を減らし）、寸法を縮小するには 完成品、そして思いついたのは SMDコンポーネント.
コンピュータのマザーボードには、従来のリード線要素と SMD コンポーネントの両方が含まれています。 後者の方が多いです。
SMD コンポーネントはどのようなものですか?
SMD (表面実装デバイス) は、表面実装用に設計されたコンポーネントです。
SMD 抵抗器とコンデンサーはレンガのように見えます。
リード線はありません！
はんだの層がレンガの端と端に沿って塗布されます。
これらの場所では、これらの要素が接触パッドにはんだ付けされます。
電子基板の設置は、当然のことながら自動システムによって行われます。
SMD 要素は最初に接着され、次にはんだ付けされます。
ここ数年、指令に従って鉛フリーはんだが使用されています。 これは環境への配慮によるものです。
興味深いのは、鉛フリーはんだのはんだ付け信頼性が鉛含有はんだよりも低いことです。 したがって、RoHS 指令は、特に軍事製品やアクティブな植込み型医療機器には適用されません。
SMD ダイオードとツェナー ダイオードは、非常に短いリード (0.5 mm 以下) を備えたレンガのように、または端が金属化された円筒のように見えます。
SMDトランジスタはパッケージで提供されます さまざまなサイズそして構成。
たとえば、SOT23 ハウジングや DPAK ハウジングが広く使用されています。 端子はハウジングの片側または両側に配置できます。
表面実装マイクロ回路は 2 つの大きなクラスに分類できます。
1 つ目は、基板の表面と平行なケースの側面にピンが配置されています。
このようなエンクロージャは平面と呼ばれます。
リードは 2 つの長い側面に配置することも、4 つの側面すべてに配置することもできます。
別のクラスの超小型回路の場合、結論はケースの底部にある半球の形で作成されます。
原則として、このような場合には、コンピューターのマザーボードまたはビデオカード上に大きな超小型回路（チップセット）が作成されます。
伝統的な要素が最初にデジタル的にマークされたことに注目するのは興味深いことです。
たとえば、抵抗器には、種類、公称抵抗値、および偏差がマークされていました。 その後、色付きのリングや点の形でマーキングを使用し始めました。 これにより、最小の要素をマークすることが可能になりました。
SMD エレメントは、英数字 (標準サイズが許す場合) と色のマーキングを使用します。
SMD コンポーネントを使用する利点は何ですか?
SMD コンポーネントを使用する場合、取り付ける前にボードに穴を開けたり、リードを成形したり、切断したりする必要はありません。 技術的な操作の数が減り、製品のコストが削減されます。
SMD コンポーネントは通常のコンポーネントよりも小さいため、そのような要素を含む基板とデバイス全体がよりコンパクトになります。
SMD 素子のない携帯電話は、完全な意味での携帯電話とは言えません。
SMD コンポーネントはボードの両面に実装できるため、実装密度がさらに向上します。
もちろん、デメリットもあります。 SMD コンポーネントを取り付けるには、特別な機器と技術が必要です。 一方、電子基板の設置は長い間自動システムによって行われてきました。 人は何を思いつくことができますか？
で 修理作業多くの場合、SMD コンポーネントの取り付けと取り外しが可能です。
しかし、ここでも欠かすことはできません 補助装置。 はんだ付けステーションがなければ、BGA パッケージ内の超小型回路をはんだ付けすることは不可能です。 また、数百のピンを備えた平面状の超小型回路を手作業で半田付けするのは面倒です。 それは単にプロセスへの愛からでしょうか...
結論として、ヒューズは SMD 設計にすることもできることに注意してください。
これらは、USB または PS/2 ポートを保護するためにマザーボードで使用されます。
この機会に、PS/2 コネクタを備えたデバイス (マウスとキーボード) は (USB とは異なり) 「オンザフライ」で切り替えることができないことを思い出してください。
ただし、ホット スイッチング後に PS/2 デバイスが動作しなくなるほど重大な問題が発生した場合でも、慌てて頭を抱えないでください。
まず、対応するポートの近くにある SMD ヒューズを確認します。
ビクター・ジェロンダも一緒にいました。
ブログでお会いしましょう！
表面実装技術は 1960 年代に誕生し、20 年後にエレクトロニクス製造で広く使用されるようになりました。
現在、このテクノロジーは誰もが認めるリーダーです。 この技術を使用して作られていない最新のデバイスを見つけるのは困難です。
まず、用語を理解しましょう。
表面実装は次のように略されます。 SMT（英語から S表面 M数えます T技術- 表面実装技術 (ロシア語、- TMP)).
SMD という略語は、表面実装技術自体を意味することもありますが、実際には SMD という用語には別の意味があることがよく知られています。
SMD- これ S表面 M数えます Dエビスつまり、表面実装コンポーネントまたはデバイスです。 したがって、SMD はテクノロジー全体としてではなく、特にコンポーネントおよび無線コンポーネントとして理解される必要があります。 SMD 素子は、コンデンサチップや抵抗チップなど、チップ部品と呼ばれることもあります。
SMT 技術の要点は、プリント基板の表面に電子部品を実装することです。 穴を通して部品を実装する技術（いわゆる、 THT - T時間 Hオレ T技術)、 - このテクノロジーには多くの利点があります。 主なものだけを以下に示します。
コンポーネントのリード線用に穴を開ける必要はありません。
プリント基板の両面にコンポーネントを取り付けることが可能です。
高密度設置が容易になり、その結果、材料が節約され、完成品の寸法が縮小されます。
SMD コンポーネントは従来のものよりも安価で、寸法と重量が小さくなります。
THT テクノロジーと比較して、より高度な生産自動化の可能性。
SMT テクノロジーが生産現場では自動化により非常に有益であるとしても、小規模生産やアマチュア無線家、電子技術者、サービス エンジニア、無線整備士にとっては、多くの問題が発生します。
SMD コンポーネント: 抵抗器、コンデンサー、超小型回路はサイズが非常に小さいです。
SMD電子部品について知りましょう。 最初は電子エンジニアの豊富さをすべて理解するのが難しい場合があるため、これは初心者の電子エンジニアにとって非常に重要です。
抵抗器から始めましょう。 通常、SMD 抵抗器は次のようになります。
通常、小型のケースには、抵抗器の公称抵抗値がエンコードされた数字文字のマーキングがあります。 例外は、本体上の微細な抵抗器であり、それを適用する余地はまったくありません。
ただし、これはチップ抵抗器が特別な高電力シリーズに属していない場合に限ります。 また、要素に関する最も信頼できる情報は、その要素 (または要素が属するシリーズ) のデータシートに記載されている必要があることを理解することも重要です。
SMDコンデンサはこんな感じです。
SMDコンデンサとして 幅広い用途積層セラミックコンデンサを入荷しました（ MLCC - M究極の Lエイヤー Cセラミック Cコンデンサ）。 体色は薄茶色が特徴で、通常は模様は示されません。
もちろん表面実装用の電解コンデンサもあります。 従来のアルミニウム コンデンサはサイズが小さく、プラスチック ベースに 2 つの短いリード線が付いています。
アルミSMDコンデンサの場合は、寸法が許す限り、筐体に静電容量と動作電圧が表示されています。 ケース上部のマイナス端子側に黒く塗られた半円があります。
さらに、ポリマーコンデンサだけでなくタンタル電解コンデンサもあります。
タンタルチップコンデンサは主に黄色と黄色で作られています。 オレンジ色。 それらの構造については、サイトのページですでに詳しく説明しました。 ただし、ポリマーコンデンサは本体が黒いです。 SMD ダイオードと混同されやすい場合があります。
SMT の設置がまだ初期段階にあった以前は、円筒形のケースに入ったコンデンサが使用されており、色付きのストライプの形でマークが付けられていたことに注意してください。 今では、それらはますます少なくなりつつあります。
ツェナー ダイオードやダイオードは、黒いプラスチック ケースで製造されることが増えています。 陰極側のケーシングにはストライプのマークが付いています。
ショットキー ダイオード BYS10-45-E3/TR、DO-214AC パッケージ
ツェナー ダイオードまたはダイオードは、トランジスタに積極的に使用される 3 端子 SOT-23 パッケージで製造される場合があります。 これにより、コンポーネントの所有権を決定する際に混乱が生じます。 これを念頭に置いてください。
プラスチックケースを備えたツェナーダイオードに加えて、円筒ガラスケースに入ったリードレスツェナーダイオード MELF および MiniMELF も広く普及しています。
ツェナーダイオード 18V (DL4746A) MELF ガラスケース入り
SMD インジケーター LED は次のようになります。
最も 大問題そのようなLEDは 通常のはんだごて PCB からはんだを除去するのは非常に困難です。 このため、アマチュア無線家は彼らを激しく嫌っているのではないかと思います。
熱風はんだ付けステーションを使用する場合でも、問題なく SMD LED のはんだを除去できる可能性はほとんどありません。 わずかに加熱すると、LED の透明なプラスチックが溶けて、ベースから簡単に「滑り落ち」ます。
したがって、初心者だけでなく、経験豊富な人でも、SMD LEDを損傷することなくはんだを除去する方法について多くの質問があります。
他の要素と同様に、超小型回路は表面実装に適しています。 もともとスルーホール実装用の DIP パッケージで製造されていたほとんどすべての一般的なマイクロ回路には、SMT 実装用のバージョンもあります。
動作中に発熱する SMD ケース内のチップから熱を除去するために、プリント基板自体とその表面の銅パッドがよく使用されます。 基板上の銅パッドはハンダで厚く錫メッキされており、一種のラジエーターとしても使用されます。
絵の上で 明確な例ここで、HSOP-28 パッケージ内の SA9259 ドライバーは、ボード表面の銅パッドによって冷却されます。
もちろん、表面実装用に一般的な電子部品だけでなく、部品全体も研磨されています。 機能単位。 写真を見てください。
Nokia C5-00 携帯電話用マイク
こちらはデジタルマイクです。 携帯電話ノキアC5-00。 本体にはリード線はなく、代わりに コンタクトパッド(「ニッケル」または「パッド」)。
マイク自体に加えて、増幅と信号処理のための特殊なマイクロ回路もハウジングに取り付けられています。
マイクロ回路でも同じことが起こります。 メーカーは、たとえ短いリードであっても排除しようとしています。 写真#1は、TDFNパッケージのMAX5048ATT+リニアスタビライザチップを示しています。 次の 2 位は MAX98400A チップです。 これは、Maxim Integrated のクラス D ステレオ アンプです。 この超小型回路は 36 ピン TQFN パッケージで作られています。 中央パッドは、プリント基板の表面に熱を放散するために使用されます。
ご覧のとおり、超小型回路にはピンがなく、接触パッドのみがあります。
3 番目は MAX5486EUG+ チップです。 プッシュボタンコントロールによるステレオボリュームコントロール。 ハウジング - TSSOP24。
で 最近電子部品のメーカーは、ピンを廃止し、サイドコンタクトパッドの形にしようとしています。 多くの場合、接触領域は次のように転送されます。 下部ハウジングに取り付けられ、ヒートシンクとしても機能します。
SMD素子は 小さいサイズプリント基板の表面に取り付けた場合、変形や曲がりがあると素子の損傷や接触不良の原因となります。
たとえば、積層セラミック コンデンサ (MLCC) は、取り付け時の圧力や過剰なはんだによりクラックが発生する可能性があります。
過剰なはんだは、接点に機械的ストレスを与えます。 わずかな曲げや衝撃でも、コンデンサの多層構造に亀裂が発生します。
ここでは、接点上の余分なはんだがコンデンサの構造に亀裂を引き起こす一例を示します。
写真はTDKのレポート「表面実装多層セラミックコンデンサの一般的なクラッキングモード」から引用。 したがって、はんだを多量に使用することが必ずしも良いとは限りません。
そして今度は、私たちの長い物語にスパイスを加えるための小さな謎です。 写真をみて。
写真にどの要素が写っているかを判断します。 最初の数字の下には何が隠されていると思いますか? コンデンサー？ もしかしてインダクタンス？ いや、もしかしたら特殊な抵抗器のようなものかもしれません…。
そして答えは次のとおりです。
No. 1 - セラミックコンデンササイズ 1206;
No.2 - NTCサーミスタ（サーミスタ） B57621-C 103-J62 10 kΩ (サイズ 1206);
No.3 - 電磁妨害抑制チョーク BLM41PG600SN1L(サイズ1806)。
残念ながら、そのサイズのため、大多数の SMD コンポーネントにはマークが付いていません。 上の例と同様に、要素はすべて互いに非常に似ているため、混同しやすいです。
この状況により、特に電子機器の修理が困難になることがあります。 技術文書そして図。
おそらくすでにお気づきかと思いますが、SMD 部品は次のようにパッケージ化されています。 穴あきテープ。 次に、それをねじってリール状にします。 なぜこれが必要なのでしょうか?
実はこのテープには理由があって使われているのです。 コンポーネントを供給するのに非常に便利です 自動モード組立および組立機械（インストーラー）について。
産業界では、SMD コンポーネントの取り付けおよびはんだ付けは、特別な装置を使用して実行されます。 詳細は省略しますが、プロセスは次のようになります。
ステンシルを使用して、要素の下のコンタクト パッドに適用されます。 半田付け。 大規模生産の場合はスクリーン印刷機 (プリンター) が使用され、小規模生産の場合は材料注入システム (はんだペーストと接着剤の注入、コンパウンドの注入など) が使用されます。 自動ディスペンサーは、動作条件が必要な製品の生産に必要です。
次に、自動コンポーネント取り付け機 (インストーラー) を使用して、基板表面への SMD コンポーネントの自動取り付けが行われます。 場合によっては、パーツを接着剤一滴で表面に固定することもあります。 実装機には、コンポーネントを (同じテープから) ピックアップするシステム、コンポーネントを認識するためのテクニカル ビジョン システム、および基板の表面にコンポーネントを取り付けて位置決めするシステムが装備されています。
次に、ワークピースはオーブンに送られ、そこではんだペーストが溶かされます。 技術プロセスに応じて、リフローは対流または赤外線によって実行できます。 たとえば、対流リフローオーブンをこれに使用できます。
フラックス残留物やその他の物質（油、グリース、ほこり、攻撃性物質）からプリント基板を洗浄し、乾燥させます。 このプロセスでは、特別な洗浄システムが使用されます。
当然のことながら、生産サイクルではさらに多くのさまざまな機械や装置が使用されます。 たとえば、X 線検査システム、気候試験室、光学検査機などが考えられます。 それはすべて、生産規模と最終製品の要件によって異なります。
SMT テクノロジーは一見シンプルであるにもかかわらず、実際にはすべてが異なることに注意してください。 例としては、生産のあらゆる段階で発生する欠陥があります。 基板上のはんだボールなど、いくつかはすでに観察したことがあるかもしれません。
ステンシルの位置ずれや過剰なはんだペーストにより発生します。
はんだ接合部の内部にボイドが形成されることも珍しくありません。 フラックスの残留物が詰まっている可能性があります。 奇妙なことに、接続部に少数のボイドが存在すると、ボイドが亀裂の伝播を防ぐため、接触の信頼性にプラスの影響を及ぼします。
欠陥の中には、確立された名前が付けられたものもあります。 その一部を次に示します。
"墓石「 - これは、コンポーネントが基板に対して垂直に「直立」し、1 つのリードで 1 つのコンタクトのみにはんだ付けされる場合です。コンポーネントの一方の端からのより強い表面張力により、コンポーネントはコンタクト パッドの上に押し上げられます。
"犬耳" - 十分な量のペーストがある場合、プリント内でペーストが不均一に分布します。はんだブリッジの原因となります。
"冷間はんだ付け" - はんだ付け温度が低いため、はんだ接続の品質が低下しています。 外観はんだ接合部は灰色がかった色合いで、多孔質でゴツゴツした表面をしています。
効果 " ポップコーン" ("ポップコーン効果") マイクロ回路をはんだ付けするとき BGAパッケージ。 マイクロ回路ハウジングに吸収された水分の蒸発によって発生する欠陥。 はんだ付けすると水分が蒸発し、ケース内に膨らんだ空洞が形成され、それが潰れると超小型回路ケースに亀裂が生じます。 また、加熱中の激しい蒸発によってパッドからはんだが押し出され、その結果、コンタクト ボール間でのはんだの分布が不均一になり、ブリッジが形成されます。 この欠陥は X 線を使用して検出されます。 湿気に弱いコンポーネントの不適切な保管により発生します。
非常に重要な 消耗品 SMT技術におけるソルダーペーストのことです。 はんだペーストは、非常に小さなはんだボールとフラックスの混合物で構成されており、はんだ付けプロセスが容易になります。
フラックスは表面張力を下げることで濡れ性を向上させます。 そのため、加熱すると溶けたはんだボールが素子の接触面や端子を容易に覆い、はんだ接合部を形成します。 フラックスは、表面から酸化物を除去し、環境の影響から表面を保護するのにも役立ちます。
はんだペースト内のフラックスの組成によっては、SMD コンポーネントを基板に固定する接着剤としても機能します。
SMD コンポーネントのはんだ付けプロセスを観察したことがある場合は、要素の自己位置決め効果の効果に気づいたかもしれません。 とてもカッコいいですね。 表面張力により、コンポーネントは基板上の接触面に対して整列し、液体はんだの中で浮いているように見えます。
このように見えます シンプルなアイデア電子部品をプリント基板の表面に取り付けることで、電子機器の全体寸法を縮小し、生産を自動化し、部品コストを削減することが可能になり（SMD 部品は従来のものより 25 ～ 50% 安価です）、したがって家庭用電化製品の価格も安くなります。そしてよりコンパクトに。
私たちはすでに、抵抗器、コンデンサー、ダイオード、トランジスタ、超小型回路などの主要な無線部品について理解しており、それらがプリント基板にどのように取り付けられるかも学びました。 このプロセスの主な段階をもう一度思い出してみましょう。すべてのコンポーネントのリード線がプリント基板の穴に通されます。 その後、リード線が切断され、 裏基板ははんだ付けされます (図 1 を参照)。
このプロセスは、すでに知られているように、DIP 編集と呼ばれます。 この取り付けは初心者のアマチュア無線家にとって非常に便利です。コンポーネントは大きいため、拡大鏡や顕微鏡を使わずに大きな「ソ連製」はんだごてでもはんだ付けできます。 そのため、DIY はんだ付け用のすべてのマスター キット キットには DIP 実装が含まれています。
米。 1. DIP取り付け
ただし、DIP インストールには非常に重大な欠点があります。
大型の無線コンポーネントは、最新の小型電子機器の作成には適していません。
- 出力無線コンポーネントは製造コストが高くなります。
- DIP 実装用のプリント基板も、多くの穴を開ける必要があるため、より高価になります。
- DIP の取り付けは自動化が難しく、大規模な電子工場であっても、ほとんどの場合、DIP 部品の取り付けやはんだ付けは手作業で行う必要があります。 非常に高価で時間もかかります。
したがって、DIP 実装は現代の電子機器の製造では実際には使用されず、標準的ないわゆる SMD プロセスに置き換えられています。 今日。 したがって、アマチュア無線家であれば、少なくともそれについての一般的な概念を持っている必要があります。
SMD実装
SMD部品（チップ部品）は部品です 電子回路、表面実装技術 - SMT 技術 (eng. 表面 マウントつまり、このようにして基板上に「固定」されるすべての電子要素が呼び出されます。 SMD コンポーネント（英語） 表面 取り付けられたデバイス）。 チップ部品を実装してはんだ付けするプロセスは、正しくは SMT プロセスと呼ばれます。 「SMDの取り付け」という言い方は完全に正しいわけではありませんが、ロシアではこのバージョンの技術プロセスの名前が定着しているため、同じことを言います。
図では、 2. プロットを表示 SMDボード- 取り付け。 同じ基板を DIP 要素で作成すると、寸法が数倍大きくなります。
図２． SMD実装
SMD の取り付けには、否定できない利点があります。
無線コンポーネントは安価に製造でき、必要に応じて小型化できます。
- 複数の穴あけが不要なため、プリント基板も安価になります。
- 取り付けは自動化が簡単です。コンポーネントの取り付けとはんだ付けは特別なロボットによって実行されます。 リードを切断するなどの技術的な操作もありません。
SMD抵抗器
最も単純で最も普及している無線部品として、抵抗器を備えたチップ部品について理解し始めるのが最も合理的です。
独自のSMD抵抗器 物理的特性これは、すでに研究した「通常の」推論バージョンに似ています。 彼のすべて 物理パラメータ（抵抗、精度、パワー）はまったく同じで、ボディのみが異なります。 同じルールが他のすべての SMD コンポーネントに適用されます。
米。 3. チップ抵抗器
SMD抵抗器の標準サイズ
出力抵抗には、その電力に応じて、0.125W、0.25W、0.5W、1W などの標準サイズの特定のグリッドがあることはすでにわかっています。
標準サイズの標準グリッドはチップ抵抗器にも使用できますが、この場合のみ、標準サイズは 0402、0603、0805、1206 などの 4 桁のコードで示されます。
抵抗器の基本的なサイズとそのサイズ 仕様を図4に示します。
米。 4 チップ抵抗器の基本的なサイズとパラメータ
SMD抵抗器のマーキング
抵抗器にはケースにコードが刻印されています。
コードが 3 桁または 4 桁の場合、図の最後の桁はゼロの数を意味します。 5. コード「223」の抵抗器の抵抗値は次のとおりです: 22 (および右側に 3 つのゼロ) オーム = 22000 オーム = 22 kオーム。 抵抗コード「8202」の抵抗値は、820 (右側に 2 つのゼロ) オーム = 82000 オーム = 82 kオームです。
場合によっては、マーキングが英数字である場合もあります。 たとえば、コード 4R7 の抵抗器の抵抗は 4.7 オーム、コード 0R22 の抵抗器の抵抗は 0.22 オームです (ここで文字 R は区切り文字です)。
ゼロ抵抗抵抗器またはジャンパ抵抗器もあります。 ヒューズとしてよく使用されます。
もちろん、コード体系を覚える必要はなく、マルチメーターで抵抗器の抵抗を測定するだけです。
米。 5 チップ抵抗器のマーキング
セラミックSMDコンデンサ
外部的には、SMD コンデンサは抵抗と非常によく似ています (図 6 を参照)。 問題は 1 つだけあります。容量コードが記載されていないことです。 唯一の方法その定義は、静電容量測定モードを備えたマルチメーターを使用した測定です。
SMD コンデンサは、通常は抵抗器のサイズと同様の標準サイズでも入手できます (上記を参照)。
米。 6. セラミックSMDコンデンサ
電解SMSコンデンサ
図7。 電解SMSコンデンサ
これらのコンデンサは、対応するリードアウトコンデンサと同様であり、通常、静電容量と動作電圧というマークが明確に表示されます。 コンデンサのキャップのストライプは、マイナス端子を示しています。
SMDトランジスタ
図8。 SMDトランジスタ
トランジスタは小さいので、フルネームを書くことは不可能です。 コードマーキングに限定されており、一部 国際標準マーキングはありません。 たとえば、コード 1E はトランジスタ BC847A のタイプ、またはその他のタイプを示す場合があります。 しかし、この状況は電子機器のメーカーにとっても一般消費者にとってもまったく気にならない。 問題は修理中にのみ発生します。 プリント基板に関するメーカーのマニュアルがなければ、プリント基板に取り付けられているトランジスタの種類を判断するのが非常に難しい場合があります。
SMDダイオードとSMD LED
いくつかのダイオードの写真を以下の図に示します。
図9。 SMDダイオードとSMD LED
極性は、ダイオード本体のエッジの 1 つに近いストライプの形で表示する必要があります。 通常、ストライプはカソード端子をマークします。
SMD LED にも極性があり、ピンの 1 つの近くのドットまたはその他の方法で示されます (これについての詳細は、コンポーネント メーカーのドキュメントで確認できます)。
トランジスタの場合と同様に、SMD ダイオードまたは LED の種類を判断することは困難です。ダイオード本体には役に立たないコードが刻印されており、ほとんどの場合、LED 本体には極性マークを除いてまったくマークがありません。 現代のエレクトロニクスの開発者や製造者は、保守性についてはほとんど気にしません。 プリント基板は、特定の製品に関する完全な文書を持っているサービス エンジニアによって修理されることが想定されています。 このような文書には、特定のコンポーネントがプリント基板上のどこに取り付けられているかが明確に記載されています。
SMD部品の取り付けとはんだ付け
SMD 実装は、主に特殊な自動アセンブリ用に最適化されています。 産業用ロボット。 しかし、アマチュア無線の設計は、チップ コンポーネントを使用して行うこともできます。十分な注意と注意を払えば、最も一般的なはんだごてを使用して米粒サイズの部品をはんだ付けすることができます。いくつかの微妙な点を知っておくだけで済みます。
ただし、これは別の大規模なレッスンのトピックであるため、自動および手動の SMD 取り付けの詳細については別途説明します。
の製造のため プリント基板最も一般的に使用される技術は表面実装です。 この方式はSMD技術とともにTMP（表面実装技術）とも呼ばれます。 したがって、TMP で使用される部品はチップ部品または SMD 部品と呼ばれます。
表面実装技術
この方法は、要素が事前に準備された穴に挿入されないという事実にあります。 伝統的な技術。 これらは、はんだペーストがすでに塗布されている基板の接触パッド上に取り付けられます。 次に、準備された製品をオーブンに入れてコンポーネントを一括はんだ付けします。 完成した基板は洗浄され、保護層で覆われます。
SMD部品を使用するメリット
この方法で基板を製造することには、従来のスルーホール技術と比較して多くの利点があります。
- より速いインストール;
- 生産効率が向上します。
- 安価な製造方法です。
- より小さな部品の使用が可能になり、完成品のサイズと重量が削減されます。
電気素子のSMDマーキング
表面実装に使用される無線コンポーネントには、このマーキングが適用されます。 マークはボディに施され、それを特徴づけます 幾何学的寸法、 そして 電気的特性チップ部品。
従来、チップ部品はピン数とサイズによって分類されていました。
分類に従って、電子部品は次のグループに分類されます。
- 四角形または円筒形の受動素子（コンデンサ、抵抗、ダイオード）、タンタルタイプのコンデンサ、ダイオードを含む2接点。 に属するケース このタイプ、略語 SOD (SOD323、SOD128 など) および WLCSP2 で示されます。
- 3ピン – DPAK、D2PAK、D3PAK という指定が含まれます。 ケースのデザインは同じですが、サイズが異なります。 最大 – D3PAK。 発熱性の高い半導体部品向けに設計されています。 このケースの開発者はモトローラです。 このタイプには SOT (SOT883B、SOT23 など) というマークも付いています。
- 連絡先が 4 つ以上ある – 接点は両側にあります。 これらには、WLCSP(N) (N はピンの数)、SOT、SOIC、SSOP、CLCC、LQFP、DFN、DIP / DIL、フラット パック、TSOP、ZIP が含まれます。
- 4 つの側面に 4 つ以上のピンが配置されている: LCC、PLCC、QFN、QFP、QUIP。
- ピンが格子状に配置されている場合: BGA、uBGA。
業界では、リード付きまたはリードなしのハウジングを製造しています。 モデルにピンが用意されていない場合は、その場所にコンタクト パッドまたははんだボールが配置されます (たとえば、タイプ μBGA、LFBGA など)。
産業が生産する 次のタイプチップコンポーネント: 抵抗器、トランジスタ、コンデンサ、ダイオード、インダクタとチョーク、LED、超小型回路、ツェナーダイオード。
チップコンデンサ
電解コンデンサは樽型で製造されますが、タンタルコンデンサやセラミックコンデンサは主にバレル型で製造されます。 – 直方体の形をしています。
セラミック部品のマーキングは、必ずしも静電容量と動作電圧を示しているわけではありませんが、電解部品のマーキングは示しています。 キャップのストリップはマイナス端子側にあります。
SMD抵抗器のマーキング
抵抗の指定は本体に適用され、複数の数字、または数字と 1 つの文字で構成されます。
抵抗器のブランドが 4 桁または 3 桁で構成されている場合、後者は最初の桁から形成される数字の後のゼロの数を示します。 たとえば、数値 223 は 22000 オームまたは 22 kオームを意味し、数値 8202 は 82000 または 82 kオームを意味します。
ブランドに記号 R が含まれている場合、この記号は数値の整数部と小数部の区切り文字を示します。たとえば、抵抗器に 4R7 と表示されている場合、これは 4.7 オーム、0R22 ～ 0.22 オームに対応します。
ジャンパー抵抗器やゼロ抵抗チップ コンポーネントもあります。 図では、ヒューズと同じように使用されます。
ハウジングには標準サイズがあります。 たとえば、角形抵抗器や セラミックコンデンササイズ0805の場合、パーツの長さは0.6インチ、幅は0.8インチ、高さは0.23インチになります。
SMDインダクタンス
表面実装インダクタおよびチョークは、抵抗器と同じパッケージ サイズで入手できます。
また、4 つの数字が付いています。 最初の2つ – は長さを示し、次の 2 つは幅を示します。 パラメータはインチ単位で指定します。 つまり、0805 ブランドのコイルがある場合、その部品の長さは 0.08 インチ、幅は 0.05 インチであることを意味します。
SMDダイオード
ダイオードおよびツェナー ダイオードのハウジングは、円筒形または平行六面体の形状にすることができます。 また、抵抗器ハウジングに対応する標準サイズによっても決定されます。
極性は部品の本体に表示されている必要があります。 カソード端子は、ほとんどの場合、対応する端にあるストライプによって示されます。
SMDトランジスタ
低、中、または高出力からお選びいただけます。 部品のサイズが小さいため、フルネームを付けることができないため、コードもマークされています。
注意！国際的なラベル表示基準がないため、同じコードが次のことを示す可能性があるという事実につながります。 他の種類トランジスタ。 したがって、型デコード 半導体デバイスボード上での作業は、実際にはボードの対応するドキュメントからのみ行うことができます。
エンクロージャには、SOT、DPAK の 2 つのタイプがあります。 ダイオード アセンブリを含めることもできます。
表面実装部品を備えたボードの修理は、自宅でも自宅でも行うことができます。 サービスセンターただし、サイズ 0805 ははんだ付けに便利であると考えられています。 小さな部品ストーブを使用して取り付けます。
したがって、焼けた SMD 無線コンポーネントを選択することは、アマチュア無線家にとって特定の困難を引き起こす可能性があります。 したがって、修理を開始する前に、ボードのマニュアルを用意する必要があります。
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エレクトロニクスの激動の時代において、電子製品の主な利点は、小型、信頼性、取り付けと分解 (分解装置) の容易さ、低エネルギー消費、便利な使いやすさです ( 英語から- 使いやすさ）。 これらすべての利点は、表面実装技術である SMT 技術 ( S表面 M数えます T技術)、もちろん SMD コンポーネントはありません。
SMD部品とは
SMD コンポーネントは、最新のあらゆる電子機器に使用されています。 SMD ( S表面 M取り付けられた Dエビス）英語から翻訳すると、「表面実装デバイス」を意味します。 私たちの場合、表面はプリント基板であり、 穴を通して放射性元素の場合:
この場合、SMD 部品は基板の穴に挿入されません。 これらは、プリント基板の表面に直接配置されたコンタクト トラックにはんだ付けされます。 下の写真は、以前は SMD コンポーネントが搭載されていた携帯電話基板上の錫色の接触パッドを示しています。
SMDコンポーネントの長所
SMD コンポーネントの最大の利点は、サイズが小さいことです。 下の写真は、単純な抵抗と以下を示しています。
SMD コンポーネントの寸法が小さいため、開発者は 大量単純な出力放射性元素よりも単位面積あたりの成分が増加します。 その結果、設置密度が増加し、その結果、電子機器の寸法が小さくなる。 SMD コンポーネントの重量は、同じ単純な出力無線要素の重量よりも何倍も軽いため、無線機器の重量も何倍も軽くなります。
SMD コンポーネントははんだ除去がはるかに簡単です。 このためにはヘアドライヤーが必要です。 SMD の正しいはんだ付け方法に関する記事で、SMD コンポーネントのはんだ除去およびはんだ付けの方法を読むことができます。 それらを封印することははるかに困難です。 工場では、特殊なロボットがプリント基板上にそれらを配置します。 アマチュア無線家や無線機器の修理者を除いて、製造現場で手作業でハンダ付けする人はいません。
多層基板
SMD コンポーネントを備えた機器は非常に高密度に実装されているため、ボード上により多くのトラックが必要です。 すべてのトラックが 1 つの面に収まるわけではないため、プリント基板が作成されます。 多層。機器が複雑で、SMD コンポーネントが多数ある場合は、基板の層数が多くなります。 短い層で作られた多層ケーキのようなものです。 SMD コンポーネントを接続する印刷されたトラックはボードの内側に直接配置されており、まったく見えません。 多層ボードの例としては、携帯電話ボード、コンピュータまたはラップトップ ボード ( マザーボード、 ビデオカード、 ラム等）。
下の写真では、青いボードが Iphone 3g、緑のボードがコンピューターのマザーボードです。
無線機器の修理業者であれば、多層基板が過熱すると気泡が発生して膨張することを知っています。 この場合、層間の接続が切断され、ボードは使用できなくなります。 したがって、SMD コンポーネントを交換する際の主な切り札は、適切な温度です。
一部の基板ではプリント基板の両面を使用しており、実装密度はご存知のとおり 2 倍になります。 これも SMT テクノロジーの利点です。 そうそう、SMD コンポーネントの製造に必要な材料ははるかに少なく、数百万個の部品を大量生産する際のコストは文字通り数ペニーかかるという事実も考慮する価値があります。
SMD部品の主な種類
私たちの製品で使用されている主な SMD 要素を見てみましょう。 最新のデバイス。 抵抗、コンデンサ、低値のインダクタ、およびその他のコンポーネントは、通常の小さな長方形、またはむしろ平行六面体のように見えます))
回路のない基板では、それが抵抗なのか、コンデンサなのか、それともコイルなのかすらわかりません。 中国人は勝手にマークする。 大きな SMD 要素には、その ID と値を決定するためにコードまたは番号が付けられます。 下の写真では、これらの要素は赤い四角形でマークされています。 図がなければ、それらがどのタイプの無線要素に属しているのか、またその評価を伝えることはできません。
SMD部品の標準サイズは異なる場合があります。 抵抗器とコンデンサーの標準的なサイズについて説明します。 たとえば、ここに長方形の SMD コンデンサがあります。 黄色。 タンタルまたは単にタンタルとも呼ばれます。
SMD は次のようになります。
次のタイプの SMD トランジスタもあります。
高額な金額の場合、SMD バージョンでは次のようになります。
そしてもちろん、マイクロエレクトロニクスの時代にマイクロ回路なしで生きていくことはできません。 チップパッケージには多くの SMD タイプがありますが、私はそれらを主に 2 つのグループに分けます。
1) ピンがプリント基板と平行で、両側または周囲に沿って配置されている超小型回路。
2) ピンがマイクロ回路自体の下にあるマイクロ回路。これは、BGA と呼ばれる特別なクラスの超小型回路です（英語から） ボール・グリッド・アレイ- ボールの配列)。 このような超小型回路の端子は、同じサイズの単純なはんだボールです。
下の写真は、BGA チップとその裏側 (ボール ピンで構成されています) を示しています。
BGA チップは、どの基板の下にもそのようなボールがないため、プリント基板上のスペースを大幅に節約できるため、メーカーにとって便利です。 BGAチップ何千もあるかもしれない。 これにより、製造業者の作業は大幅に楽になりますが、修理工の作業はそれほど楽にはなりません。
まとめ
デザインでは何を使用する必要がありますか? 手が震えず、小さなラジオバグを作りたい場合は、選択は明白です。 でもまだ入ってる アマチュア無線の設計寸法はあまり重要ではなく、巨大な無線素子をはんだ付けする方がはるかに簡単で便利です。 両方を使用するアマチュア無線家もいます。 毎日、ますます多くの新しいマイクロ回路と SMD コンポーネントが開発されています。 より小さく、より薄く、より信頼性が高くなります。 未来は間違いなくマイクロエレクトロニクスにあります。
