SMD компоненти – огляд елементів і особливостей поверхневого монтажу

Пройшли часи вступних радіодеталей, за допомогою яких радіоаматор ремонтував лампові телевізори і старі радіоприймачі. В наше життя міцно увійшли SMD-елементи, набагато більш компактні і високотехнологічні. Що ж являє собою цей SMD-компонент? Якщо говорити словами тих, хто починав збірку і ремонт приладів за часів транзисторних приймачів – це «дрібні темні штучки з написами, які зовсім не зрозуміти». А якщо серйозно, то розшифрувавши термін «SMD-component» і перевівши його на російську мову, ми отримаємо «вмонтовуються на поверхні».

Що ж це означає? Поверхневий монтаж (планарний монтаж) – це такий спосіб виготовлення, при якому деталі розміщені на друкованій платі з одного боку з контактними доріжками. Для розташування радіодеталей не потрібно висвердлюванням. Такий спосіб в наші дні найбільш поширений і вважається найоптимальнішим. У промислових масштабах друковані плати на основі SMD-компонентів з великою швидкістю «штампуються» роботами. Людині залишається лише те, що машину поки не під силу. Необхідно розібратися, чим же так гарні SMD-компоненти і чи є у них мінуси.

переваги монтажу


Приклад плати з SMD-компонентами

Природно, що при неймовірно малих розмірах, які мають SMD-елементи, готові друковані плати дуже компактні, з чого можна зробити висновок, що готовий прилад на основі такої платформи буде дуже невеликого розміру. При друку потрібна менша кількість склотекстоліти і хлорного заліза, що істотно підвищує економію. До того ж часу на виготовлення потрібно значно менше, т. К. Не потрібно висвердлювати отвори під ніжки різних елементів.

З цієї ж причини такі плати легше піддаються ремонту, заміни радіодеталей. Можливо навіть виготовлення друкованої плати при установці SMD-елементів з двох сторін, чого не можна було навіть уявити раніше. І, природно, набагато більш низька ціна чіп-компонентів.

Звичайно, є крім переваг і недоліки (куди вже без них). Платформи на SMD-компонентах не переносять перегинів і навіть невеликих механічних впливів (таких, як удари). Від них, як і при перегріванні в процесі пайки, можуть утворитися мікротріщини на резисторах і конденсаторах. Відразу такі проблеми не дають про себе знати, а проявляються вже в процесі роботи.

Ну і, звичайно, тим, хто в перший раз стикається з чіпами, незрозуміло, як же можна їх розрізнити. Який з них є резистором, а який конденсатором або транзистором, або які розміри можуть бути у SMD-компонентів? У всьому цьому належить розібратися.

Види корпусів SMD-елементів

Всі подібні елементи можна розділити по групах на підставі кількості висновків на корпусі. Їх може бути два, три, чотири-п’ять, шість-вісім. І остання група – більше восьми. Але існують чіпи без видимих ??ніжок-висновків. Тоді на корпусі будуть або контакти, або припій у вигляді маленьких шишок. Ще відрізнятися SMD-компоненти можуть розмірами (наприклад, заввишки).


Види SMD-елементів

Взагалі маркування проставляється тільки на більших чіпах, та й то її дуже важко розгледіти. В інших же випадках без схеми розібратися, що за елемент перед очима, неможливо. Розміри SMD-компонентів бувають різними. Все залежить від їх продуктивності. Найчастіше, чим більше розмір чіпа, тим вище його номінал.

SMD-дроселі

Такі дроселі можуть зустрітися в різних видах корпусу, але типорозміри їх будуть подібні. Робиться це для полегшення автоматичного монтажу. Та й простому радіоаматори так простіше розібратися. Будь-дросель або котушка індуктивності називається «Моточні виробом». Можливо, для більш старого обладнання такий елемент схеми можна було намотати і своїми руками, але з SMD-компонентом такий номер не пройде. Тим більше що чіпи обладнані магнітним екрануванням, вони компактні і мають великим діапазоном робочої температури.

Підібрати подібний чіп можна по каталогу на підставі необхідного типорозміру. Заданий цей параметр за допомогою 4 цифр (наприклад, 0805), де 08 – довжина чіпа, а 05 – його ширина в дюймах. Отже, розмір SMD-котушки складе 0.08? 0.05 дюймів.

SMD-діоди і SMD-транзистори


SMD-діоди

SMD-діоди бувають або у формі циліндра, або прямокутними. Розподіл типорозмірів таке ж, як і у дроселів.

Потужність SMD-транзисторів буває мала, середня і велика, різниця в корпусах залежить саме від цього параметра. З них виділяють дві групи – це SOT і DPAK. Цікаво, що в одному корпусі може бути декілька компонентів, наприклад – діодний збірка.

Взагалі самі по собі SMD-деталі представляють величезний інтерес не тільки для професійних радіоаматорів, але і для початківців. Адже якщо розібратися, то пайка таких друкованих плат – справа не з легких. Тим приємніше навчитися розбиратися у всіх маркуваннях чіпів і навчитися, чітко дотримуючись схемою, замінювати перегорілі SMD-деталі на нові або демонтовані з іншої платформи. До того ж багато разів підвищиться і рівень володіння паяльником, адже при роботі з чіпами необхідно враховувати безліч нюансів і дотримуватися граничної обережності.

Нюанси при пайку чіпів

Пайку SMD-компонентів оптимальніше здійснювати за допомогою спеціальної станції, температура якої стабілізована. Але в її відсутність залишається, природно, тільки паяльник. Його необхідно живити через реостат, т. К. Температура нагріву жала таких приладів від 350 до 400 градусів, що є неприйнятним для чіп-компонентів і може їх пошкодити. Необхідний рівень – від 240 до 280 градусів.

Не можна не лише перегрівати SMD-елементи, але і перетримувати жало паяльника на контактах. Використовувати краще припої, які містять в своєму складі свинцю, т. К. Вони тугоплавкі і при рекомендованої температурі працювати ними проблематично.


Пайка друкованої чіп-плати

У місцях пайки потрібне обов’язкове лудіння доріжок. SMD-елемент краще притримувати за допомогою пінцета, а тривалість дотику жала паяльника до ніжки чіпа не повинна перевищувати півтори-дві секунди. З мікросхемами потрібно працювати ще більш акуратно.

Для початку припаиваются крайні ніжки (попередньо необхідно точно поєднати всі висновки з контактами), а після вже все решта. У разі якщо припій потрапив на дві ніжки і висновки злиплися між собою, можна використовувати заточену сірник. Її потрібно прокласти між контактами і доторкнутися паяльником до одного з них.

Часті помилки при пайку

Найчастіше при пайку SMD-компонентів допускається 3 основних помилки. Але вони не критичні і цілком підлягають виправленню.

  1. Дотик до контакту самим кінцем жала з побоювання перегріву. За такої умови температура буде недостатньою, так що потрібно намагатися паяти таким чином, щоб була максимальна поверхня дотику, тільки в цьому випадку вийде якісно змонтована плата.
  2. Використання занадто малу кількість припою, при цьому пайка триває дуже тривалий час. В цьому випадку відбувається випаровування частини флюсу. На припое не утворюється достатнього захисного шару, а в результаті відбувається окислення. Ідеальний варіант – одночасне зіткнення з контактом і паяльника, і припою.
  3. Дуже раннє відведення паяльника від контакту. Хоча і слід діяти акуратно і не перегрівати чіпи, все ж час прогріву має бути достатнім для якісної пайки.

Для тренування має сенс взяти будь-яку непотрібну друковану плату і повчитися пайку.

Пайка чіп-плати

Отже, не докладаючи надмірних зусиль, можна починати пайку друкованих плат. Отвори, які присутні на ній, прекрасно виконують роботу з фіксування елементів. Трохи досвіду, звичайно, тут не зашкодить, адже саме для цього проводилася тренування на непотрібної платформі. Спочатку до контактів підводиться крім жала ще і припій, і зробити це потрібно так, щоб був рівномірний прогрів і виведення, і платформи (місця контакту).

Прибирати припій слід після того, як контактна точка повністю і рівномірно їм покрилася. Далі потрібно відвести паяльник, а після чекати, поки олово охолоне. І тільки після цього можна проводити монтаж SMD-компонентів. Після обов’язково потрібно перевірити якість пропаяв контактів за допомогою пінцета. Звичайно, при перших спробах платформа не буде виглядати як з заводу, а навіть навпаки, але з часом, набравшись досвіду, з’явиться можливість навіть позмагатися з роботами.