SMD транзистор – компоненты, предполагающие поверхностный монтаж на электронную плату. По своему виду они напоминают кирпичики – прямоугольную продолговатую форму, без выводов или вводов в виде проволок. На краях и торцах такого транзистора нанесен припой, именно они являются площадкой для контактов. В промышленности, они изготавливаются точными автоматическими системами. Вначале приклеивается SMD элемент, а затем к нему происходит припаивание других компонентов.
Согласно последним экологическим требованиям используются припои без содержания свинца в них. Сами SMD транзисторы могут иметь самую разлиную форму или конфигурацию. В статье будут рассмотрены все особенности этих электронных компонентов и как они используются в современной электротехнике. В качестве бонуса, статья содержит два видеоролика и полезный скачиваемый материал в формате PDF.
Маркировка и взаимозамена
Электронные компоненты для поверхностного монтажа прочно вошли в нашу жизнь и сегодня составляют не менее 70% от числа всех производимых промышленностью электронных приборов и устройств. Чтобы иметь представление о виде этих приборов, достаточно открыть корпус любого современного устройства, например мобильного телефона. В далеком прошлом элементы SMD можно было увидеть разве что в наручных электронных часах и разработках ВПК.
SMD (Surface Mounted Device) — это компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа. SMD резисторы и конденсаторы выглядят как кирпичики.
Сегодня любой современный печатный монтаж, сделанный производственным способом (то есть серийно), немыслим без этих электронных компонентов, имеющих малые размеры и поверхностный монтаж на плате. Поэтому они получили названия планарных элементов в SMD (SMT) корпусах. Эти элементы не очень популярны среди радиолюбителей именно из-за трудностей монтажа: используется технология насыщения, минимизация и интеграция дорожек и мест для пайки элементов в печатном монтаже. А для ремонтников- профессионалов и опытных радиолюбителей SMD-элементы – основной рабочий материал.
Как по маркировке правильно определить тип установленного в плату SMD- прибора, быстро и точно найти замену, подскажет предлагаемый материал. Поскольку многие корпуса внешне похожи друг на друга, важнейшее значение приобретают их размеры, а для идентификации прибора необходимо знать не только маркировку, но и тип корпуса.
Возможна ситуация, когда фирмы-производители в один и тот же корпус под одной и той же маркировкой помещают разные по назначению и электрическим характеристикам приборы. Так, фирма Philips помещает в корпус SOT-323 мини-транзистор n-p-n проводимости BC818W и маркирует его кодом Н6, а фирма Motorola в такой же корпус с точно такой же маркировкой Н6 помещает р-п-р транзистор MUN5131T1.
Можно спорить о частоте таких совпадений, но они нередки и встречаются даже среди продукции одной фирмы. Так, у фирмы Siemens в корпусе SOT-23 (аналог КТ-46) с маркировкой 1А выпускают- ся транзисторы ВС846А и SMBT3904, естественно, с разными электрическими параметрами. Различить такие совпадения может только опытный человек по окружающим компонентам обвески и схеме включения.
А пока встречаются элементы, корпус которых имеет стандартные размеры, но нестандартное название. Корпуса с одним и тем же названием могут иметь разную высоту. Она зависит от емкости и рабочего напряжения конденсаторов и величины рассеиваемой мощности резисторов.
Что дает применение
При использовании SMD компонентов не нужно сверлить отверстия в платах, формировать и обрезать выводы перед монтажом. Сокращается число технологических операций, уменьшается стоимость изделий. SMD компоненты меньше обычных, поэтому плата с такими элементами и устройство в целом будут более компактными. Мобильный телефон без SMD элементов не был бы в полном смысле мобильным.
SMD компоненты можно монтировать с обеих сторон платы, что еще больше увеличивает плотность монтажа. Устройство с SMD элементами будет иметь лучшие электрические характеристики за счет меньших паразитных емкостей и индуктивностей. Есть, конечно, и минусы. Для монтажа SMD компонентов нужно специальное оборудование и технологии. С другой стороны, монтаж электронных плат давно осуществляется автоматизированными комплексами. Чего только не придумает человек!
[stextbox id=’info’]Пользуясь случаем, напомним, что устройства с PS/2 разъемами (мыши и клавиатуры) нельзя переключать «на ходу» (в отличие от USB). Но если случилась такая неприятность, что PS/2 устройство перестало работать после «горячей» коммутации, не спешите хвататься за голову. Проверьте сначала SMD предохранитель вблизи соответствующего порта.[/stextbox]
Сравнение с обычными элементами
Помните, мы с вами ремонтировали материнскую плату компьютера и меняли конденсаторы и полевые транзисторы? Это достаточно крупные элементы, на которых можно невооружённым взглядом прочесть маркировку. Конденсаторы в низковольтном стабилизаторе напряжения ядра процессора на материнской плате нельзя сделать очень маленькими. Для должной фильтрации пульсаций они должны обладать емкостью в несколько сотен микрофарад. Такую емкость не втиснешь в маленький объем.
Полевые транзисторы в этом стабилизаторе тоже нельзя сделать очень маленькими. Через них протекают токи в десятки ампер. Используются полевые транзисторы с очень небольшим сопротивлением открытого канала — десятые и сотые доли Ома. Но при таких токах они могут рассеивать мощность в половину Ватта и больше. Протекание тока по открытому каналу вызывает нагрев транзистора. Тепло при этом излучается в окружающее пространство через площадь корпуса транзистора. Если корпус будет очень маленьким, транзистор не сможет рассеять тепло и сгорит.
Кстати, обратите внимание: полевые транзисторы припаяны корпусом к площадкам печатной платы. Медные площадки хорошо проводят тепло, поэтому теплоотвод получается более эффективным. Но есть на той же материнской плате компоненты, по которым не протекают большие токи, и они не рассеивает большой мощности. Поэтому их можно сделать очень небольшими. Если мы заглянем внутрь компьютерного блока питания, то увидим там очень небольшие по размерам конденсаторы и резисторы. Они используют в цепях управления и обратной связи.
Полезный материал: что такое полупроводниковый диод.
Такие элементы выглядят как цилиндрик или кирпичик с тонкими проволочными выводами. Монтаж этих компонентов ведется традиционным способом: через отверстия в плате элемент припаивается выводами к контактным площадкам платы. Это технология была освоена десятки лет назад. Е
е недостаток в том, что в плате нужно сверлить десятки или сотни отверстий. Это не самая простая технологическая операция. Чтобы избавиться от сверления (или уменьшить число отверстий) и уменьшить размеры готовых изделий, и придумали SMD компоненты. Материнские платы компьютеров содержат как обычные элементы с проволочными выводами, так и SMD компонентов. Последних – больше.
Как выглядят компоненты SMD
Интересно отметить, что надежность пайки бессвинцового припоя ниже, чем припоев, содержащих свинец. Поэтому директива RoHS не распространяется, в частности, на военные изделия и активные имплантируемые медицинские устройства. SMD диоды и стабилитроны выглядят как кирпичики с очень короткими выводами (0,5 мм и меньше), либо как цилиндрики с металлизированными торцами. SMD транзисторы бывают в корпусах различных размеров и конфигураций.
Широко распространены, например, корпуса SOT23 и DPAK. Выводы могут располагаться с одной или двух сторон корпуса. Микросхемы для поверхностного монтажа можно условно разделить на два больших класса. У первого выводы располагаются по сторонам корпуса параллельно поверхности платы. Такие корпуса называются планарными. Выводы могут быть с двух длинных или со всех четырех сторон. У микросхем другого класса выводы делаются в виде полушаров снизу корпуса.
Как правило, в таких корпусах делают большие микросхемы (чипсет) на материнских платах компьютеров или видеокартах. Интересно отметить, что на традиционные элементы вначале наносилась цифровая маркировка. На резисторах, например, наносили тип, номинальное значение сопротивления и отклонение.
Затем стали использовать маркировку в виде цветных колец или точек. Это позволяло маркировать самые мелкие элементы. В SMD элементах используются буквенно-цифровая (там, где позволяет типоразмер) и цветовая маркировка.
Материал по теме: Как подключить конденсатор
Заключение
Более подробно о транзисторах можно узнать из статьи Что такое транзистор. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.
Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию во время подготовки статьи:
www.masterkit.ru
www.shemabook.ru
www.vsbot.ru
Предыдущая
