معلومات

مكونات وحزم SMT / SMD ، الأحجام ، الأبعاد ، التفاصيل

مكونات وحزم SMT / SMD ، الأحجام ، الأبعاد ، التفاصيل

تأتي مكونات Surface mount أو SMDs أو SMT في مجموعة متنوعة من الحزم. نظرًا لأن جميع الأجهزة الإلكترونية المنتجة بكميات كبيرة تقريبًا تستخدم تقنية تثبيت السطح: تعتبر مكونات التثبيت السطحي ذات أهمية كبيرة

تأتي مكونات تثبيت السطح هذه في مجموعة متنوعة من الحزم ، معظمها موحد لجعل تصنيع تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام المعدات الآلية أسهل بكثير.

بعض المكونات الأكثر استخدامًا هي المقاومات المثبتة على السطح والمكثفات المثبتة على السطح. تأتي هذه المقاومات والمكثفات SMD في عبوات صغيرة مستطيلة الشكل ، بعضها دقيق للغاية.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك مجموعة متنوعة من حزم SMT المختلفة للدوائر المتكاملة التي تعتمد على مستوى الاتصال البيني المطلوب والتكنولوجيا المستخدمة ومجموعة متنوعة من العوامل الأخرى.

يتوفر عدد من المكونات الأخرى ، بعضها في حزم قياسية ، لكن البعض الآخر ، بسبب طبيعتها ، يحتاج إلى حزم متخصصة ذات مخططات غير قياسية.


متطلبات التعامل مع مكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عندما تم تطوير حزم التثبيت السطحي ، كان أحد الاعتبارات التي تم إعطاؤها هو معالجة المكونات. نظرًا لأن الهدف الكامل من تقنية التثبيت على السطح هو تسهيل التجميع الآلي لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يجب تصميم الحزم بحيث يمكن التلاعب بها في آلات الالتقاط والوضع بسهولة.

تم تطوير أنماط حزمة SMT لتوفير معالجة سهلة أثناء مراحل الشحن والمخزون في سلسلة التوريد ، ثم بواسطة آلات الانتقاء والشحوب المستخدمة لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

إن ضمان إمكانية التعامل مع المكونات بسهولة في جميع المراحل ، ويضمن تقليل تكاليف التصنيع ، وأن تكون جودة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المجمعة والمعدات النهائية عالية قدر الإمكان.

غالبًا ما يتم تعليق المكونات الصغيرة جدًا في قادوس ويتم تغذيتها عبر أنبوب ويتم التقاطها حسب الحاجة.

يمكن تثبيت مكونات أكبر حجماً مثل المقاومات والمكثفات بالإضافة إلى العديد من الثنائيات السطحية والترانزستورات في شريط على بكرة. تتكون البكرة من شريط يتم وضع المكونات بداخله ويتم لصق الشريط الثاني بشكل غير محكم على الظهر نظرًا لأن الآلة تستخدم المكونات ، لذلك يتم سحب شريط التثبيت لفضح المكون التالي لاستخدامه.

يمكن الاحتفاظ بالمكونات الأخرى مثل الدوائر المتكاملة المثبتة على السطح المزدوج في أنبوب يمكن إزالتها منه حسب الحاجة ، ثم ينزلق الجزء التالي لأسفل تحت الجاذبية.

الدوائر المتكاملة الكبيرة جدًا ، ربما العبوات المسطحة الرباعية ، QFPs وحاملات الرقائق البلاستيكية المحتوية على الرصاص ، يمكن وضع PLCCs في ما يسمى حزمة الوفل التي يتم وضعها على آلة الالتقاط والوضع. يتم إزالة المكونات تباعا كما هي مطلوبة.

معايير حزمة JEDEC SMT

تُستخدم معايير الصناعة لتوفير درجة كبيرة من المطابقة عبر الصناعة. وفقًا لذلك ، تتوافق أحجام معظم مكونات SMT مع معايير الصناعة مثل مواصفات JEDEC.

رابطة تكنولوجيا الحالة الصلبة JEDEC هي منظمة تجارة هندسية مستقلة وهيئة توحيد المقاييس. تضم المنظمة أكثر من 300 شركة عضو ، والعديد منها من أكبر شركات الإلكترونيات ، وترمز الحروف JEDEC إلى المجلس المشترك لهندسة الأجهزة الإلكترونية ، وكما يشير الاسم فإنها تدير وتطور العديد من المعايير المرتبطة بأجهزة أشباه الموصلات بجميع أنواعها. أحد جوانب هذا هو حزم مكونات تكنولوجيا السطح.

من الواضح أن حزم SMT المختلفة تُستخدم لأنواع مختلفة من المكونات ، ولكن حقيقة وجود معايير تمكن من تبسيط أنشطة مثل تصميم لوحة الدوائر المطبوعة حيث يمكن تحضير واستخدام أحجام الوسادات القياسية والخطوط العريضة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام حزم الحجم القياسي يبسط التصنيع لأن آلات الانتقاء والمكان يمكنها استخدام التغذية القياسية لمكونات SMT ، مما يبسط إلى حد كبير عملية التصنيع ويوفر التكاليف.

يمكن تصنيف حزم SMT المختلفة حسب نوع المكون ، وهناك حزم قياسية لكل منها.

مكونات مستطيلة سلبية

تتكون أجهزة تثبيت السطح السلبي بشكل أساسي من مقاومات SMD ومكثفات SMD. هناك العديد من الأحجام القياسية المختلفة التي تم تقليلها لأن التكنولوجيا أتاحت تصنيع المكونات الأصغر واستخدامها

سيتبين أن أسماء أحجام الأجهزة مشتقة من قياساتها بالبوصة.


تفاصيل حزمة SMD السلبية المشتركة
نوع حزمة SMDالأبعاد
مم
الأبعاد
بوصات
29207.4 × 5.10.29 × 0.20
27256.9 × 6.30.27 × 0.25
25126.3 × 3.20.25 × 0.125
20105.0 × 2.50.20 × 0.10
18254.5 × 6.40.18 × 0.25
18124.6 × 3.00.18 × 0.125
18064.5 × 1.60.18 × 0.06
12103.2 × 2.50.125 × 0.10
12063.0 × 1.50.12 × 0.06
10082.5 × 2.00.10 × 0.08
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
010050.4 × 0.20.016 × 0.008

من بين هذه الأحجام ، تُستخدم الأحجام 1812 و 1206 الآن فقط للمكونات المتخصصة أو تلك التي تتطلب مستويات أكبر من الطاقة لتبديدها.أحجام 0603 و 0402 SMT هي الأكثر استخدامًا ، على الرغم من تصغيرها للأمام ، 0201 وأصغر مقاومات SMD ويتم استخدام المكثفات بشكل متزايد.

عند استخدام المقاومات المثبتة على السطح ، يجب توخي الحذر لضمان عدم تجاوز مستويات تبديد الطاقة حيث أن الأرقام القصوى أقل بكثير من معظم المقاومات المحتوية على الرصاص

ملاحظة حول مكثفات التثبيت السطحية:

يستخدم المليار مكثفات صغيرة على السطح في جميع أشكال المعدات الإلكترونية ذات الإنتاج الضخم. المكثفات المثبتة على السطح عبارة عن مكعبات صغيرة مستطيلة الشكل يتم تصنيعها عادة لتتوافق مع الأحجام القياسية للصناعة. قد تستخدم مكثفات SMCD مجموعة متنوعة من التقنيات بما في ذلك السيراميك متعدد الطبقات والتنتالوم والتحليل الكهربائي وبعض الأنواع الأخرى الأقل استخدامًا.

اقرأ المزيد عن مكثف جبل السطح.


ملاحظة حول مقاومات التثبيت السطحية:

توفر تقنية Surface mount مزايا كبيرة للإنتاج الضخم للمعدات الإلكترونية. يتم استخدام المقاومات الصغيرة المثبتة على السطح من قبل المليار في جميع أشكال المعدات الإلكترونية ذات الإنتاج الضخم. عادة ما تكون المقاومات عبارة عن أجهزة متوازية صغيرة جدًا ويتم تصنيعها عادةً لتتوافق مع الأحجام القياسية للصناعة

اقرأ المزيد عن مقاوم تثبيت السطح.

على الرغم من أن الاستخدام الرئيسي لحزم مكونات تثبيت الأسطح الأحجام هذه هو لمقاومات SMD ومكثفات SMD ، إلا أنها تستخدم أيضًا لبعض المكونات الأخرى. في بعض الحالات ، ليس من الممكن فعليًا اعتماد هذه الأحجام القياسية ، لكن بعض المكونات الأخرى تستخدمها. أحد الأمثلة على ذلك هو محاثات SMD. من الطبيعي أن يكون الأمر صعبًا للغاية بالنسبة لأصغر الأحجام ، لكن محاثات SMD متوفرة بأحجام 0805 و 0603.

حزم SMD مكثفات التنتالوم

نتيجة للبناء والمتطلبات المختلفة لمكثفات التنتالوم SMT ، هناك بعض الحزم المختلفة المستخدمة لها. هذه مطابقة لمواصفات تقييم التأثير البيئي.


تفاصيل حزمة SMD Tanatalum Capacitor الشائعة
نوع حزمة SMDالأبعاد
مم
معيار EIA
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

مكونات SMD السلبية الأخرى

هناك عدة أنواع من المكونات الأخرى غير القادرة على اعتماد أحجام مكونات تركيب السطح القياسية المستخدمة من قبل غالبية المقاومات والمكثفات SMD.

قد تتطلب إصدارات التركيب السطحي للمكونات مثل العديد من أنواع المحرِّض والمحولات ومرنان الكوارتز البلوري ومذبذبات الكريستال التي يتم التحكم في درجة حرارتها TCXOs والمرشحات والرنانات الخزفية وما شابه ذلك حزم أنماط مختلفة ، غالبًا ما تكون أكبر من تلك التي يتم رفعها عن مقاومات ومكثفات السطح .

من غير المحتمل أن تتبنى هذه الحزم أحجام حزمة مكونات مثبتة على السطح القياسي نظرًا للطبيعة الفريدة للمكونات.

مهما كان نمط العبوة المختار ، يجب أن يكون قادرًا على ملاءمة عمليات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الآلية ويتم التعامل معها بواسطة آلة الالتقاط والمكان.

حزم الترانزستور والديود

غالبًا ما تشترك ترانزستورات SMD والثنائيات في نفس أنواع الحزمة. بينما تحتوي الثنائيات على قطبين فقط ، فإن الحزمة التي تحتوي على ثلاثة تتيح تحديد الاتجاه بشكل صحيح.


على الرغم من توفر مجموعة متنوعة من حزم الترانزستور والصمام الثنائي SMT ، إلا أن بعضًا من أكثرها شيوعًا ترد في القائمة أدناه.

  • SOT-23 - ترانزستور مخطط صغير: حزمة SOT23 SMT هي المخطط التفصيلي الأكثر شيوعًا للترانزستورات الصغيرة المثبتة على سطح الإشارة. يحتوي SOT23 على ثلاث أطراف توصيل لصمام ثنائي الترانزستور ، ولكن يمكن أن يحتوي على المزيد من المسامير عند استخدامه لدوائر صغيرة متكاملة مثل مكبر التشغيل ، وما إلى ذلك. ويبلغ قياسه 3 مم × 1.75 مم × 1.3 مم.
  • SOT-223 - ترانزستور مخطط صغير: تُستخدم حزمة SOT223 للأجهزة ذات الطاقة العالية مثل الترانزستورات المثبتة على السطح ذات الطاقة العالية أو الأجهزة الأخرى المثبتة على السطح. إنه أكبر من SOT-23 ويبلغ قياسه 6.7 ملم × 3.7 ملم × 1.8 ملم. توجد بشكل عام أربعة أطراف ، أحدها عبارة عن وسادة كبيرة لنقل الحرارة. يتيح ذلك نقل الحرارة إلى لوحة الدوائر المطبوعة.

حزم SMD الدوائر المتكاملة

هناك العديد من أشكال الحزم التي تُستخدم في الدوائر المتكاملة المثبتة على السطح. على الرغم من وجود تنوع كبير ، إلا أن كل واحد لديه المناطق التي يكون استخدامه فيها قابلاً للتطبيق بشكل خاص.

  • SOIC - الدائرة المتكاملة الصغيرة التفصيلية: تحتوي حزمة IC المثبتة على السطح هذه على تكوين خط مزدوج وأسلاك جناح نورس مع تباعد بين المسمار 1.27 مم
  • SOP - حزمة مخطط صغير: هناك عدة إصدارات من حزمة SMD هذه:
    • TSOP - حزمة مخطط تفصيلي صغير رفيع: تعد حزمة IC المثبتة على السطح أرق من SOIC ولها تباعد أصغر بين المسامير 0.5 مم
    • SSOP - تقليص حزمة المخطط التفصيلي الصغيرة: تحتوي هذه العبوة على تباعد بين المسمار 0.635 ملم
    • TSSOP - حزمة مخطط تفصيلي صغير رفيع يتقلص:
    • QSOP - حزمة مخطط صغيرة بحجم الربع: يبلغ تباعد المسمار 0.635 ملم
    • VSOP - حزمة تفصيلية صغيرة جدًا: هذا أصغر من QSOP وله تباعد بين 0.4 أو 0.5 أو 0.65 ملم.
  • QFP- حزمة مسطحة رباعية: QFP هو النوع العام للحزمة المسطحة للدوائر المتكاملة المثبتة على السطح. هناك العديد من المتغيرات على النحو المفصل أدناه.
    • LQFP - حزمة مسطحة رباعية منخفضة: تحتوي هذه الحزمة على دبابيس على الجوانب الأربعة. يختلف تباعد الدبوس وفقًا لـ IC ، لكن الارتفاع يبلغ 1.4 ملم.
    • PQFP - عبوة بلاستيكية مسطحة رباعية: عبوة بلاستيكية مربعة تحتوي على عدد متساوٍ من دبابيس على شكل جناح نورس على كل جانب. عادةً ما تكون المسافات ضيقة وغالبًا ما تكون 44 سنًا أو أكثر. تستخدم عادة لدارات VLSI.
    • CQFP - حزمة مسطحة رباعية السيراميك: نسخة خزفية من PQFP.
    • TQFP - حزمة مسطحة رباعية رقيقة: نسخة رقيقة من PQFP.
    تحتوي الحزمة الرباعية المسطحة للـ ICs المثبتة على السطح على خيوط رفيعة جدًا لجناح نورس تخرج من جميع الجوانب. على الدوائر المتكاملة المثبتة على السطح ذات عدد الدبوس العالي ، يمكن أن تكون رقيقة جدًا وسهلة الثني. بمجرد أن يصبحوا عازمين ، يكاد يكون من المستحيل إصلاحهم في المناصب المطلوبة. يجب توخي الحذر الشديد في عملية تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور عند التعامل مع هذه الأجهزة.

  • PLCC - حامل رقائق البلاستيك المحتوي على الرصاص: هذا النوع من العبوات مربع ويستخدم دبابيس J-lead بمسافة 1.27 مم.

  • BGA - صفيف شبكة الكرة: تحتوي حزمة SMD المصفوفة الكروية على جميع وسادات الاتصال الخاصة بها أسفل حزمة الجهاز. قبل اللحام ، تظهر الوسادات على شكل كرات لحام ، مما يؤدي إلى ظهور الاسم.

    يؤدي وضع نقاط التلامس أسفل الجهاز إلى تقليل المساحة المطلوبة مع الحفاظ على عدد التوصيلات المتاحة. يتغلب هذا التنسيق أيضًا على بعض مشكلات الخيوط الرفيعة جدًا المطلوبة للحزم المسطحة الرباعية ويجعل الحزمة أكثر قوة من الناحية المادية. يبلغ تباعد الكرة على BGAs عادة 1.27 مم

    عندما تم تقديم حزمة BGA لأول مرة ، كانت هناك شكوك في العديد من الأوساط حول موثوقية لحام نقاط الاتصال الموجودة ضمن الحزمة ، ولكن عندما تعمل عملية تجميع PCB بشكل صحيح ، فلا توجد مشكلات.


على الرغم من أنه يبدو أن هناك العديد من حزم SMD المختلفة ، فإن حقيقة وجود معايير تقلل من العدد ومن الممكن إعداد حزم تصميم لوحات الدوائر المطبوعة لاستيعابها ، إلى جانب أحجام الوسادات المثبتة على اللوحات. وبهذه الطريقة ، تتيح الحزم تجميع لوحات الدوائر المطبوعة عالية الجودة وتقليل العدد الإجمالي للمتغيرات داخل التصميم.


شاهد الفيديو: How to Solder Surface Mount parts its easy! (شهر نوفمبر 2021).