مثير للإعجاب

مكثف SMT / SMD

مكثف SMT / SMD

تُستخدم مكثفات SMD أو SMT المثبتة على السطح في التصنيع بكميات كبيرة - الكميات المستخدمة مرقمة بالمليارات. فهي صغيرة الحجم وخالية من الرصاص ويمكن وضعها على لوحات الدوائر المطبوعة الحديثة باستخدام آلات الالتقاط والمكان المستخدمة في التصنيع الحديث.

هناك العديد من الأنواع المختلفة من مكثفات SMD تتراوح من أنواع السيراميك ، من خلال أنواع التنتالوم إلى التحليلات الكهربائية وأكثر من ذلك. من بين هذه المكثفات السيراميك SMD هي الأكثر استخدامًا.

تم تخصيص صفحات منفصلة لتقنيات العزل الكهربائي المختلفة ، ولكن هذه الصفحة توفر ملخصًا لتفاصيل مكثف التثبيت السطحي المحدد.

تقنية تثبيت السطح

مكثفات SMD هي مجرد شكل واحد من المكونات التي تستخدم تقنية تثبيت السطح. أصبح هذا الشكل من تكنولوجيا المكونات الآن مألوفًا لتصنيع المعدات الإلكترونية لأنه يتيح إنشاء أسرع وأكثر موثوقية للوحات الدوائر الإلكترونية المطبوعة.

ملاحظة حول تقنية Surface Mount:

توفر تقنية Surface mount مزايا كبيرة للإنتاج الضخم للمعدات الإلكترونية. تقليديًا ، كانت المكونات تمتلك خيوطًا في أي من الطرفين وتم ربطها إما بأطراف أو لاحقًا تم تثبيتها من خلال ثقوب في لوحة الدوائر المطبوعة. تعمل تقنية Surface mount على التخلص من الخيوط واستبدالها بملامسات يمكن تركيبها مباشرة على اللوحة لإطالة عملية اللحام بسهولة.

اقرأ المزيد عن تقنية تثبيت السطح ، SMT.

أساسيات مكثف SMD

المكثفات المثبتة على السطح هي في الأساس نفس أسلافها المحتوية على الرصاص. ومع ذلك ، فبدلاً من الحصول على خيوط ، قاموا بتكوين وصلات معدنية في أي من الطرفين.

هذه لديها عدد من المزايا:

  • سهولة الاستخدام في التصنيع: كما هو الحال مع جميع المكونات الأخرى المثبتة على السطح ، فإن مكثفات SMD أسهل بكثير في وضعها باستخدام معدات التجميع الآلي.
  • بحجم: يمكن جعل مكثفات SMD أصغر بكثير من علاقاتها المحتوية على الرصاص. حقيقة عدم الحاجة إلى خيوط سلكية تعني أنه يمكن مقاضاة تقنيات البناء المختلفة وهذا يسمح بصنع مكونات أصغر بكثير.
  • الحث الزائف السفلي: حقيقة أنه لا توجد حاجة إلى خيوط وأن المكونات أصغر ، تعني أن مستويات الحث الزائف أصغر بكثير وأن هذه المكثفات أقرب بكثير من المكون المثالي من العلاقات التي يقودها.
  • أقل تكلفة: لا يمكن استخدام هذه المكونات بسهولة أكبر في الإنتاج مما يقلل من تكاليف الإنتاج للمنتج النهائي فحسب ، بل إنها تتناسب بسهولة أكبر مع تصنيعها بكميات كبيرة. قلة الخيوط تجعل تصنيعها أسهل. بالإضافة إلى ذلك ، أدت الكميات الهائلة التي يتم تصنيعها فيها إلى انخفاض كبير في تكلفة إنتاجها.

مكثفات SMD السيراميك متعددة الطبقات

تشكل مكثفات SMD الخزفية متعددة الطبقات غالبية مكثفات SMD المستخدمة والمصنعة. وعادة ما يتم احتواؤها في نفس النوع من الحزم المستخدمة للمقاومات.


أبعاد مكثفات SMD الخزفية متعددة الطبقات
تعيين الحجمالقياسات (مم)القياسات (بوصة)
18124.6 × 3.00.18 × 0.12
12063.0 × 1.50.12 × 0.06
08052.0 × 1.30.08 × 0.05
06031.5 × 0.80.06 × 0.03
04021.0 × 0.50.04 × 0.02
02010.6 × 0.30.02 × 0.01

اعمال بناء: يتكون مكثف SMD الخزفي متعدد الطبقات من كتلة مستطيلة من عازل السيراميك يحتوي على عدد من الأقطاب الكهربائية المعدنية الثمينة المشذرة. يؤدي هذا الهيكل متعدد الطبقات إلى ظهور الاسم واختصار MLCC ، أي مكثف خزفي متعدد الطبقات.

ينتج عن هذا الهيكل سعة عالية لكل وحدة حجم. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية الداخلية بالطرفين ، إما عن طريق سبيكة من البلاديوم الفضي (AgPd) بنسبة 65: 35 ، أو الفضة مغموسة بطبقة حاجزة من النيكل المطلي وأخيراً مغطاة بطبقة من القصدير المطلي (NiSn).

تصنيع مكثف سيراميك: يتم طحن المواد الخام للعزل الكهربائي بدقة وخلطها بعناية. ثم يتم تسخينها إلى درجات حرارة تتراوح بين 1100 و 1300 درجة مئوية لتحقيق التركيب الكيميائي المطلوب. يتم إعادة تجميع الكتلة الناتجة وإضافة مواد إضافية لتوفير الخصائص الكهربائية المطلوبة.

تتمثل المرحلة التالية في العملية في خلط المواد المطحونة بدقة مع مادة مضافة وملزمة. يتيح ذلك تصنيع الألواح الرقيقة عن طريق الصب أو الدرفلة.

بالنسبة للمكثفات متعددة الطبقات ، تتم طباعة مادة الإلكترود على الأوراق وبعد تكديسها وكبسها يتم إطلاقها بشكل مشترك مع مضغوط السيراميك عند درجات حرارة تتراوح بين 1000 و 1400 درجة مئوية تضمن الأقطاب الكهربائية المغلقة تمامًا لمكثف سيراميك متعدد الطبقات ، MLCC سلوك اختبار حياة جيد أيضًا.

المكثفات الإلكتروليتية SMD

يتم الآن استخدام المكثفات الإلكتروليتية بشكل متزايد في تصميمات SMD. إن المستويات العالية جدًا من السعة بالإضافة إلى تكلفتها المنخفضة تجعلها مفيدة بشكل خاص في العديد من المجالات.

غالبًا ما يتم تمييز المكثفات الإلكتروليتية SMD بالقيمة وجهد العمل. هناك طريقتان أساسيتان مستخدمتان.

الأول هو تضمين قيمتها في microfarads ، µF ، والآخر هو استخدام رمز. باستخدام الطريقة الأولى ، يشير وضع العلامات على 33 6 فولت إلى مكثف 33 درجة فهرنهايت بجهد تشغيل يبلغ 6 فولت.

يستخدم نظام الكود البديل حرفًا متبوعًا بثلاثة أرقام. يشير الحرف إلى جهد العمل كما هو محدد في الجدول أدناه وتشير الأرقام الثلاثة إلى السعة على بيكو فاراد.

كما هو الحال مع العديد من أنظمة التعليم الأخرى ، يعطي الرقمان الأولان الأرقام المهمة والثالث ، المضاعف. في هذه الحالة ، تشير علامة G106 إلى جهد تشغيل يبلغ 4 فولت وسعة 10 مرات 10 ^ 6 بيكو فاراد. هذا يعمل ليكون 10 درجة فهرنهايت.


رموز مكثف SMD كهربائيا
رمز الرسالةالجهد االكهربى
ه2.5
جي4
ي6.3
أ10
ج16
د20
ه25
الخامس35
ح50

مكثفات التنتالوم SMD

تستخدم مكثفات التنتالوم SMD على نطاق واسع لتوفير مستويات من السعة أعلى من تلك التي يمكن تحقيقها عند استخدام المكثفات الخزفية. نتيجة للبناء والمتطلبات المختلفة لمكثفات التنتالوم SMD ، هناك بعض الحزم المختلفة التي يتم استخدامها لها. هذه مطابقة لمواصفات تقييم التأثير البيئي.


أبعاد مكثفات التنتالوم SMD
تعيين الحجمالقياسات (مم)تعيين تقييم الأثر البيئي
الحجم أ3.2 × 1.6 × 1.6EIA 3216-18
الحجم ب3.5 × 2.8 × 1.9EIA 3528-21
الحجم ج6.0 × 3.2 × 2.2EIA 6032-28
الحجم د7.3 × 4.3 × 2.4EIA 7343-31
الحجم E7.3 × 4.3 × 4.1EIA 7343-43

كانت مكثفات التنتالوم SMD لسنوات عديدة النوع الوحيد من مكثفات SMD عالية القيمة المتاحة. استغرق الأمر بضع سنوات قبل تطوير المكثفات الإلكتروليتية SMD ، بسبب الحاجة إلى مكثفات SMD لتكون قادرة على تحمل درجات حرارة اللحام العالية ، ونتيجة لذلك ، تم استخدام التنتالوم على نطاق واسع. في الوقت الحاضر ، تعد المكثفات الإلكتروليتية SMD هي النوع الرئيسي المستخدم ، على الرغم من أن التنتالوم لا يزال يستخدم بكميات كبيرة حيث يميل أدائها إلى أن يكون أفضل في بعض النواحي.

رموز مكثف SMD

عدد قليل نسبيًا من مكثفات SMD لها قيم محددة في علبها. هذا يعني أنه يجب توخي الحذر الشديد عند التعامل معها للتأكد من أنها ليست في غير محلها أو مختلطة. لكن القليل من المكثفات لها علامات. يتم ترميز قيم المكثف. هذا يعني أنه من الضروري معرفة رموز مكثف SMD. هذه بسيطة وسهلة فك التشفير.

عادةً ما يتم استخدام رمز مكثف SMT المكون من ثلاثة أرقام حيث لا توجد مساحة كافية لأي شيء آخر. بشكل مشترك مع أكواد الوسم الأخرى ، يشير الأولين إلى الأرقام المهمة ، والثالث هو مضاعف.

مزايا وعيوب مكثفات SMD

كما هو الحال مع أي تقنية ، هناك مزايا وعيوب لاستخدام تقنية معينة وينطبق الشيء نفسه على مكثفات SMD.

مزايا مكثفات SMT

  • صغير
  • تكلفة منخفضة
  • سهولة التنسيب باستخدام آلات الالتقاط والمكان الحديثة في التصنيع
  • أداء عالي

عيوب مكثفات SMT

  • يمكن أن يعني الحجم الصغير أن البعض معرضون للإصابة بمرض ESD
  • الحجم الصغير يجعل من الصعب التعامل معها يدويًا
  • يمكن أن يتضرر بسهولة أكبر إذا تم أخذه خارج حدود عملهم - غالبًا ما يكون هامشًا أكثر من الأجهزة الكبيرة المحتوية على الرصاص

تُستخدم المكثفات المثبتة على السطح بملياراتها داخل المنشآت التي تنتج كميات كبيرة من المعدات الإلكترونية. حجمها والقدرة على وضعها على لوحة الدوائر المطبوعة تمكن من استخدامها بسهولة. نتيجة لذلك ، تُستخدم المكثفات المثبتة على السطح في جميع المواضع تقريبًا على المعدات الإلكترونية ذات الإنتاج الضخم.


شاهد الفيديو: SMT Pick-and-Place Process (ديسمبر 2021).