Què és SMT (tecnologia de muntatge en superfície)

Història

El muntatge superficial es va anomenar originalment "muntatge pla". [1]

La tecnologia de muntatge en superfície es va desenvolupar a la dècada de 1960 i es va utilitzar àmpliament a mitjan anys vuitanta. A finals de la dècada de 1990, la gran majoria de les assemblees de circuits impresos electrònics d'alta tecnologia estaven dominats per dispositius de muntatge en superfície. IBM va realitzar gran part del treball pioner en aquesta tecnologia . L’enfocament de disseny demostrat per IBM el 1960 en un ordinador a petita escala es va aplicar més tard a l’ ordinador digital de llançament de vehicles que s’utilitza a la unitat d’instruments que va guiar tots els vehicles Saturn IB i Saturn V. [2] Els components van ser redissenyats mecànicament per tenir petites pestanyes metàl·liques o tapes que podrien ser soldades directament a la superfície del PCB. Els components es van fer molt més reduïts i la col·locació de components en ambdós costats de la placa es va fer molt més freqüent amb el muntatge superficial que el muntatge a través de forats, permetent densitats de circuit molt més grans i taulers de circuit més petits i, al seu torn, màquines o subconjunts que contenien les juntes.

Sovint només les juntes de soldadura subjecten les peces a la pissarra; en casos poc freqüents, les parts a la part inferior o "segona" de la placa poden ser fixades amb un punt d’adhesiu per evitar que els components caiguin dins dels forns de reflow si la part té un gran pes o mida. per mantenir components de SMT a la part inferior d’un tauler si s’utilitza un procés de soldadura per soldar per soldar simultàniament els components de SMT i de pas a pas. Alternativament, els components SMT i a través del forat es poden soldar al mateix costat d’un tauler sense adhesiu si les parts SMT s’ordenen per primera vegada a reflow , llavors s’utilitza una màscara de soldadura selectiva per evitar que la soldadura mantingui aquestes parts en lloc de reflectorar i parts que floten fora durant la soldadura per onades. El muntatge superficial es presta bé a un alt grau d'automatització, reduint el cost laboral i augmentant considerablement les taxes de producció.

Per contra, SMT no es presta bé a la fabricació manual o de baixa automatització, que és més econòmica i més ràpida per a la producció de prototips i producció a petita escala, i aquesta és una de les raons per les quals encara es fabriquen molts components a través del forat. Alguns SMD poden ser soldats amb un ferro de soldadura manual controlat per la temperatura, però, per desgràcia, els que són molt petits o tenen un grau de plom molt fi són impossibles de soldar manualment sense costosos equips de soldadura per aire calent . Els SMD poden ser d’una quarta part d’una dècima de la mida i el pes, i la meitat de la quarta part del cost de les parts equivalents a través d’un forat, però, d’altra banda, els costos d’una determinada part SMT i d’un equivalent a través de -La part del forat pot ser molt similar, encara que poques vegades la peça SMT és més cara.

Abreviatures comunes

Diferents termes descriuen els components, la tècnica i les màquines utilitzades en la fabricació. Aquests termes es llisten a la taula següent:

Tècniques de muntatge

Línia de muntatge amb equips de col·locació SMT

Quan es col·locin components, la placa de circuit imprès normalment té coixinets de coure plans, generalment estanys , platejats o xapats d'or, sense forats, anomenats coixinets de soldadura. La pasta de soldadura , una barreja enganxosa de flux i petites partícules de soldadura, s'aplica primer a totes les pastilles de soldadura amb una plantilla d'acer o de níquel utilitzant un procés d' impressió de pantalla . També es pot aplicar mitjançant un mecanisme d'impressió a raig, similar a una impressora d'injecció de tinta . Després de col·locar , les plaques es desplacen a les màquines de recollida i posició , on es col·loquen en una cinta transportadora. Els components que s'han de col·locar a les plaques solen ser lliurats a la línia de producció en cintes de paper / plàstic embolicades en bobines o tubs de plàstic. Alguns circuits integrats grans es lliuren en safates sense estàtica. Les màquines de control i posició de control numèric treuen les parts de les cintes, tubs o safates i les col·loquen a la PCB. [3]

A continuació, es transmeten els taulers al forn de soldadura per refredament. Primer entren en una zona de preescalfament, on la temperatura del tauler i tots els components s’eleven de manera gradual i uniforme. A continuació, les taules entren en una zona on la temperatura és prou alta com per fondre les partícules de soldadura a la pasta de soldadura, unint el component condueix a les pastilles de la placa de circuit. La tensió superficial de la soldadura fosa ajuda a mantenir els components en el seu lloc i, si les geometries de la coixinet de soldadura estan correctament dissenyades, la tensió superficial alinea automàticament els components dels seus coixinets.

Hi ha una sèrie de tècniques per a la soldadura de reflux. Una és utilitzar llums infrarojos ; això es denomina reflux infraroig. Un altre és utilitzar una convecció de gasos calents . Una altra de les tecnologies que es tornen a popularitzar són els líquids especials de fluorocarboni amb punts d'ebullició elevats que utilitzen un mètode anomenat reflux de fase vapor. A causa de preocupacions mediambientals, aquest mètode estava caient en desús fins que es va introduir una legislació sense plom, que requereix controls més ajustats sobre la soldadura. A finals de 2008, la soldadura per convecció va ser la tecnologia de reflux més popular utilitzant aire convencional o gas nitrogenat. Cada mètode té els seus avantatges i desavantatges. Amb el reflux d'infrarojos, el dissenyador de taulers ha de posar la pissarra de manera que els components curts no caiguin a l'ombra de components alts. La ubicació dels components és menys restringida si el dissenyador sap que en la producció s’utilitzarà un refredament de fase de vapor o una soldadura per convecció. Després de la soldadura per reflux, es poden instal·lar i soldar de forma manual determinats components irregulars o sensibles al calor, o bé en automatització a gran escala, mitjançant un feix d'infrarojos enfocat (FIB) o equips de convecció localitzats.

Si la placa de circuit està a doble cara, aquest procés d'impressió, col.locació i reflux es pot repetir utilitzant pasta de soldadura o cola per mantenir els components al seu lloc. Si s’utilitza un procés de soldadura per ona , les peces s’han d’ adherir a la placa abans de processar-les per evitar que floten quan la pasta de soldadura que els manté al seu lloc es fongui.

Després de la soldadura, es poden rentar els taulers per eliminar els residus de flux i les pilotes de soldadura perdudes que podrien reduir els cables de components separats de prop. El flux de colofonia es elimina amb dissolvents de fluorocarboni, alt punt d’inflamació   dissolvents d' hidrocarburs o dissolvents de baixa intensitat, per exemple, limonè (derivats de les closques de taronja) que requereixen cicles de rentatge o d'assecat addicionals. Els fluxos solubles en aigua s’eliminen amb aigua desionitzada i detergent, seguits d’una explosió d’aire per eliminar ràpidament l’aigua residual. No obstant això, la majoria dels conjunts electrònics es realitzen utilitzant un procés "Sense netejar" on els residus de flux estan dissenyats per quedar-se a la placa de circuit, ja que es consideren inofensius. Això estalvia el cost de la neteja, accelera el procés de fabricació i redueix els residus. No obstant això, generalment es suggereix rentar el muntatge, fins i tot quan s’utilitza un procés "No neteja", quan l’aplicació utilitza senyals de rellotge de molt alta freqüència (superior a 1 GHz). Una altra de les raons per eliminar els residus no nets és millorar l’adhesió dels recobriments conformes i els materials per omplir-los. [4] Independentment de la neteja o no d'aquests PCB, la tendència actual de la indústria suggereix revisar acuradament un procés d'assemblatge de PCB on s'aplica "No-Clean", ja que els residus de flux atrapats sota els components i els blindatges RF poden afectar la resistència a l'aïllament de la superfície (SIR), especialment en taulers de densitat de components elevats. [5]

Alguns estàndards de fabricació, com els escrits per l’ IPC - Associació Connecting Electronics Industries, necessiten netejar, independentment del tipus de flux de soldadura que s’utilitza per assegurar una junta neta a fons. La neteja adequada elimina tots els rastres del flux de soldadura, així com la brutícia i altres contaminants que poden ser invisibles a simple vista. Els processos de no soldar o altres processos de soldadura poden deixar "residus blancs" que, segons IPC, siguin acceptables "sempre que aquests residus han estat qualificats i documentats com a benignes". [6] No obstant això, si es preveu que les botigues conformes a l'estàndard IPC compleixin les normes de l'Associació a bord de l'estat, no totes les instal·lacions de fabricació apliquen l'estàndard IPC ni ho fan obligat. A més, en algunes aplicacions, com ara l'electrònica de gamma baixa, aquests mètodes de fabricació estrictes són excessius tant en despeses com en temps requerits.

Finalment, es revisen visualment les juntes per trobar components desapareguts o desalineados i la connexió de soldadures. Si és necessari, s'envien a una estació de retraball , on un operari humà repara qualsevol error. A continuació, s’envien normalment a les estacions de prova (proves en circuit i / o proves funcionals) per verificar que funcionen correctament. Els sistemes d’inspecció òptica automatitzada (AOI) s’utilitzen comunament en la fabricació de PCB. Aquesta tecnologia s'ha demostrat altament eficient per millorar els processos i aconseguir resultats de qualitat. [7]

Avantatges

Els principals avantatges de SMT sobre la tècnica de forat anterior són:

• Components més petits.

• Densitat de components molt més gran (components per unitat d’àrea) i moltes més connexions per component.

• Els components es poden col·locar a banda i banda de la placa de circuit.

• Major densitat de connexions perquè els forats no bloquegen l’espai d’encaminament a les capes internes, ni a les capes del darrere si els components es munten a un sol costat de la PCB.

• Els petits errors en la col·locació dels components es corregeixen automàticament, ja que la tensió superficial de la soldadura fos fusiona els components en alineació amb les pastilles de soldadura. (D'altra banda, els components del forat a través del forat no es poden alinear de manera lleugera, ja que una vegada que els conductors passen pels forats, els components estan totalment alineados i no es poden moure lateralment fora de l'alineació).

• Millor rendiment mecànic en condicions de xoc i vibració (en part a causa de la menor massa i, en part, a causa de menys volada)

• Menor resistència i inductància a la connexió; en conseqüència, menys efectes de senyal de RF no desitjats i un rendiment d'alta freqüència millor i més predictible.

• Millor rendiment EMC (emissions de radiació més baixes) a causa de la petita zona de bucle de radiació (a causa del paquet més petit) i la menor inductància de plom. [8]

• Cal perforar menys forats. (Els PCB de perforació consumeixen molt de temps i són cars)

• Menor cost inicial i temps de configuració per a la producció en sèrie, mitjançant equips automatitzats.

• Muntatge automatitzat més ràpid i senzill. Algunes màquines de col·locació són capaces de col·locar més de 136.000 components per hora.

• Moltes de les parts SMT costen menys que les parts equivalents a través del forat.

• Un paquet de muntatge en superfície s’afavoreix quan es requereix un paquet de perfil baix o l’espai disponible per muntar el paquet és limitat. A mesura que els dispositius electrònics es tornen més complexos i l’espai disponible es redueix, la conveniència d’un paquet de muntatge en superfície augmenta. Al mateix temps, a mesura que augmenta la complexitat del dispositiu, augmenta la calor generada per l’operació. Si no s'elimina la calor, la temperatura del dispositiu augmenta la vida útil. Per tant, és molt convenient desenvolupar paquets de muntatge superficial amb una alta conductivitat tèrmica . [9]

Desavantatges

• El SMT és inadequat per a peces grans, de gran potència o d'alta tensió, per exemple, en circuits de potència. És comú combinar la construcció de SMT i la construcció de forats passants , amb transformadors , semiconductors de potència enfonsats per calor, condensadors físicament grans , fusibles, connectors, etc., muntats en un costat de la PCB a través dels forats.

• El SMT és inadequat com a únic mètode d’adhesió per a components subjectes a freqüents tensions mecàniques, com per exemple connectors que s’utilitzen per connectar-se amb dispositius externs que sovint s’adjunten i es desprenen.

• Les connexions de soldadura de SMD poden ser danyades per compostos de testos a través del cicle tèrmic.

• El muntatge manual del prototip o la reparació a nivell dels components és més difícil i requereix operadors qualificats i eines més cares, a causa de les petites mides i els espais de plom de molts SMD. [10] La manipulació de components petits de SMT pot ser difícil, requerint pinces, a diferència de gairebé tots els components del forat. Mentre que els components del forat es mantindran al seu lloc (sota la força gravitacional) una vegada inserits i es puguin fixar mecànicament abans de la soldadura, doblegant dos cables al costat de la soldadura del tauler, els SMD es mouen fàcilment fora de lloc tocant una soldadura. ferro. Sense habilitats expertes, quan soldeu o dessoldeu manualment un component, és fàcil refredar accidentalment la soldadura d'un component SMT adjacent i desplaçar-lo de manera involuntària, cosa que gairebé no es pot fer amb components del forat.

• No es poden instal·lar molts tipus de paquets de components SMT en sockets, que proporcionen una fàcil instal·lació o intercanvi de components per modificar un circuit i facilitar la substitució de components fallits. (Pràcticament, tots els components del forat a través d’aquest punt es poden encastar).

• Els dispositius SMD no es poden utilitzar directament amb taulers plug-in (una eina ràpida de prototipatge) i requereixen un PCB personalitzat per a cada prototip o el muntatge del SMD en un portador de pin. Per prototipar al voltant d’un component SMD específic, es pot utilitzar una placa de trencament menys costosa . A més, es poden utilitzar protobards d’ estil de stripboard, alguns dels quals inclouen coixinets per a components SMD de mida estàndard. Per prototipar, es pot utilitzar el "rebut d’ error mort ". [11]

• Les dimensions de les juntes de soldadura a SMT esdevenen ràpidament molt més petites a mesura que es fan avenços cap a la tecnologia de to ultra fi. La fiabilitat de les juntes de soldadura es converteix en una qüestió més preocupant, ja que cada soldadura és menor. El buidatge és una anomalia associada habitualment a les juntes de soldadura, especialment quan es reflecteix una pasta de soldadura a l'aplicació SMT. La presència de buits pot deteriorar la força de les articulacions i, eventualment, conduir a un fracàs articular. [12] [13]

• Els SMD, que generalment són més petits que els components equivalents a través del forat, tenen menys superfície per marcar, requerint que els codis identificatius de la peça marcats o els valors dels components siguin més críptics i menors, requerint sovint una ampliació per llegir, mentre que un component de forat més gran podria ser llegit i identificat a ull nu. Això és un desavantatge per a la creació de prototips, reparacions o reelaboracions i, possiblement, per a la configuració de la producció.

Reelaboració

Eliminació del dispositiu de muntatge superficial mitjançant pinces de soldadura

Els components de muntatge de superfície defectuosos es poden reparar utilitzant ferros de soldadura (per a algunes connexions) o utilitzant un sistema de reelaboració sense contacte. En la majoria dels casos, un sistema de reelaboració és la millor opció perquè el SMD treballa amb un ferro de soldadura requereix una habilitat considerable i no sempre és factible.

La reformulació sol corregir algun tipus d'error, ja sigui humà o generat per màquina, i inclou els passos següents:

• Derriteu i elimineu els components

• Traieu la soldadura residual

• Imprimiu la pasta de soldadura al PCB, directament o mitjançant la distribució

• Col·loqueu un nou component i reflow.

De vegades cal que es reparin centenars o milers de la mateixa part. Aquests errors, si són deguts al muntatge, són sovint captats durant el procés. No obstant això, tot un nou nivell de reordenació sorgeix quan es descobreix un fracàs del component massa tard i potser desapercebut fins que l’usuari final del dispositiu que es fabrica experimenta. El retraball també es pot utilitzar si els productes amb un valor suficient per justificar-ho requereixen revisió o reenginyeria, potser per canviar un sol component basat en el microprogramari. La reformulació en gran volum requereix una operació dissenyada per a aquest propòsit.

Hi ha essencialment dos mètodes de soldadura / desoldat sense contacte: la soldadura per infrarojos i la soldadura amb gas calent [14] .

Infraroig

Amb la soldadura per infrarojos, l'energia per escalfar la junta de soldadura es transmet per radiació electromagnètica d'infrarojos de ona llarga o curta.

Avantatges:

• Configuració senzilla

• No es requereix aire comprimit

• No requereix diferents broquets per a moltes formes i mides de components, reduint els costos i la necessitat de canviar els broquets

• Reacció ràpida de la font infraroja (depèn del sistema utilitzat)

Desavantatges:

• Les zones centrals s’escalfaran més que les zones perifèriques

• El control de temperatura és menys precís i pot haver-hi pics

• Els components propers s'han de protegir de la calor per evitar danys, cosa que requereix temps addicional per a cada tauler

• La temperatura de la superfície depèn de l' albedo del component : les superfícies fosques es escalfaran més que les superfícies més lleugeres

• La temperatura depèn addicionalment de la forma de la superfície. La pèrdua d'energia convectiva reduirà la temperatura del component

• No hi ha atmosfera de reflux possible

Gas calent

Durant la soldadura a gas calent, l'energia per escalfar la junta de soldadura es transmet mitjançant un gas calent. Pot ser aire o gas inert ( nitrogen ).

Avantatges:

• Simulació de l’atmosfera del forn de reflux

• Alguns sistemes permeten canviar entre aire calent i nitrogen

• Els broquets estàndard i específics per a components permeten una alta fiabilitat i un processament més ràpid

• Permetre perfils de soldadura reproduïbles

• Una calefacció eficient, es poden transferir grans quantitats de calor

• Fins i tot escalfament de la zona afectada

• La temperatura del component no superarà mai la temperatura del gas ajustada

• Refrigeració ràpida després del reflux, resultant en juntes de soldadura de gra petit (depèn del sistema utilitzat)

Desavantatges:

• La capacitat tèrmica del generador de calor provoca una reacció lenta en què es poden distorsionar els perfils tèrmics (depèn del sistema utilitzat)

Paquets

Els components de muntatge de superfície solen ser més petits que els seus homòlegs amb cables, i estan dissenyats per ser manipulats per màquines en lloc de per humans. La indústria de l'electrònica té formes i mides de paquets estandarditzats (el cos líder de normalització és JEDEC ). Això inclou:

Els codis indicats a la taula següent solen indicar la longitud i l’amplada dels components en dècimes de mil·límetres o centenes de polzades. Per exemple, un component mètric 2520 és de 2,5 mm per 2,0 mm, que correspon aproximadament a 0,10 polzades per 0,08 polzades (per tant, la mida imperial és 1008). Es produeixen excepcions per als imperials en les dues mides més petites rectangulars rectangulars. Els codis mètrics encara representen les dimensions en mm, tot i que els codis de mida imperials ja no estan alineats. De forma problemàtica, alguns fabricants estan desenvolupant components mètrics 0201 amb unes dimensions de 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 × 0,0049 polzades), [15] però el nom imperial 01005 ja s’utilitza per als 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 × 0,0079 in ) paquet. Aquestes mides cada vegada més petites, especialment 0201 i 01005, de vegades poden suposar un repte des del punt de vista de la fabricabilitat o de la fiabilitat. [16]

Exemple de mides de components, codis mètrics i imperials i comparació inclosa

Imatge composta d'una pantalla de nom de solapa de matriu LED de 11x44 amb LEDs SMD de tipus 1608/0603. Part superior: una mica més de la meitat de la pantalla de 21x86 mm. Centre: primer pla dels LED en llum ambiental. A baix: LEDs amb llum pròpia.

Condensadors SMD (a l'esquerra) amb dos condensadors a través del forat (a la dreta)

Paquets de dos terminals

Components passius rectangulars

Majoritàriament resistències i condensadors .

Condensadors de tantal [22] [23]

Condensadors d'alumini [24] [25] [26]

Dode de contorn petit (SOD)

Cara sense plom d’elèctrode de metall [36] ( MELF )

Majoritàriament resistències i díodes ; components de forma de barril, les dimensions no coincideixen amb les de referències rectangulars per a codis idèntics.

DO-214 [ edita ]

Comunament utilitzat per a rectificadors, Schottky i altres díodes

Paquets de tres i quatre terminals

Transistor de petit esquema (SOT)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): cos de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: tres terminals per a un transistor [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] Cos de 4,5 mm × 2,5 mm × 1,5 mm: quatre terminals, el pin central està connectat a una gran coixinet de transferència de calor [41]

• SOT-143: cos afilat de 3 mm x 1,4 mm x 1,1 mm: quatre terminals: un teclat més gran designa el terminal 1. [42]

• SOT-223: cos de 6,7 mm × 3,7 mm × 1,8 mm: quatre terminals, un dels quals és un gran coixinet de transferència de calor [43]

• SOT-323 (SC-70): cos de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: tres terminals [44]

• SOT-416 (SC-75): cos de 1,6 mm × 0,8 mm × 0,8 mm: tres terminals [45]

• SOT-663: cos de 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: tres terminals [46]

• SOT-723: cos de 1,2 mm × 0,8 mm × 0,5 mm: tres terminals: plom pla [47]

• SOT-883 (SC-101): cos de 1 mm × 0,6 mm × 0,5 mm: tres terminals: sense plom [48]

Altres [ edita ]

• DPAK (TO-252, SOT-428): Embalatge discret. Desenvolupat per Motorola per allotjar dispositius de major potència. Es presenta en tres versions [49] o en cinc terminals [50]

• D2PAK (TO-263, SOT-404): més gran que el DPAK; bàsicament un muntatge en superfície equivalent al paquet TO220 a través del forat. Es presenta en versions de 3, 5, 6, 7, 8 o 9 terminals [51]

• D3PAK (TO-268): encara més gran que D2PAK [52]

Paquets de cinc i sis terminals

Transistor de petit esquema (SOT)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): cos de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: cinc terminals [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): cos de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: sis terminals [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): cos de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: vuit terminals [55]

• SOT-353 (SC-88A): cos de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: cinc terminals [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): cos de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: sis terminals [57]

• SOT-563: cos de 1,6 mm × 1,2 mm × 0,6 mm: sis terminals [58]

• SOT-665: cos de 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: cinc terminals [59]

• SOT-666: cos de 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: sis terminals [60]

• SOT-886: cos de 1,5 mm × 1,05 mm × 0,5 mm: sis terminals: sense plom

• SOT-886: cos de 1 mm × 1,45 mm × 0,5 mm: sis terminals: sense plom [61]

• SOT-891: 1,05 mm × 1,05 mm × 0,5 mm de cos: cinc terminals: sense plom

• SOT-953: cos de 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: cinc terminals

• SOT-963: cos de 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: sis terminals

• SOT-1115: cos de 0,9 mm × 1 mm × 0,35 mm: sis terminals: sense plom [62]

• SOT-1202: cos de 1 mm × 1 mm × 0,35 mm: sis terminals: sense plom [63]

Diversos xips SMD, desoldados

Paquet MLP xip de 28 pins, cap per avall per mostrar contactes

Paquets amb més de sis terminals

Doble en línia

• Flatpack va ser un dels primers paquets muntats en superfície.

• Circuit integrat de contorn petit (SOIC): doble en línia, 8 pins o més, forma de plom d'ala de gavina, espaiament de pin 1.27 mm

• Paquet de contorn petit, J-leaded (SOJ), igual que SOIC excepte J-leaded   [64]

• Paquet petit de perfil petit (TSOP), més fi que el SOIC amb un espaiat de pin més petit de 0,5 mm

• Embalatge de paquets petits (SSOP), espaiament de pins de 0,65 mm, de vegades 0,635 mm o en alguns casos 0,8 mm

• Paquet de contorn petit reduït (TSSOP).

• Paquet quadrat de mida mínima (QSOP), amb espaiament de pin de 0,635 mm

• Paquet d'esquema molt petit (VSOP), encara més petit que el QSOP; Espaiat de pines de 0,4, 0,5 mm o 0,65 mm

• Dual flat no-lead (DFN), una petjada més petita que l’equivalent al plom

Quadrat en línia

• Porta-plàstic de plom (PLCC): quadrat, J-lead, espaiat de 1,27 mm

• Paquet quadrat pla ( QFP ): diverses mides, amb agulles en els quatre costats

• Paquet quadrat de perfil baix ( LQFP ): alt d'1,4 mm, de mida variable i de pins en els quatre costats

• Pack quadrat de plàstic quadriculat ( PQFP ), un quadrat amb agulles en els quatre costats, 44 pins o més

• Pack quadrat ceràmic ( CQFP ): similar al PQFP

• Pack metàl·lic quadricometric ( MQFP ): un paquet QFP amb distribució de pin metric

• Pack quadrat prim quadrat ( TQFP ), una versió més fina de PQFP

• Quad-flat no-lead ( QFN ): menor superfície que l’equivalent de plom

• Portaequipatges sense plom (LCC): els contactes es redueixen verticalment a la soldadura "wick-in". Comú en l'electrònica de l'aviació a causa de la seva robustesa a les vibracions mecàniques.

• Paquet de microordinador ( MLP , MLF ): amb un to de contacte de 0,5 mm, sense cables (igual que QFN)

• Power quad flat no-lead ( PQFN ): amb coixinets exposats per al dissipador de calor

Matrius de graella

• Matriu de reixeta de bola (BGA): una sèrie quadrada o rectangular de boles de soldadura en una superfície, espais de bola típicament de 1,27 mm (0,050 polzades)

• Matriu de xarxa elèctrica (LGA): una sèrie de terres nu. Igual que en aparença a QFN , però l'aparellament es realitza mitjançant agulles de molla dins d'un endoll que en lloc de soldar.

• Matriu de graella de bola de pas fi ( FBGA )]: Un conjunt quadrat o rectangular de boles de soldar en una superfície

• Matriu de reixeta de bola de pas fi de perfil baix ( LFBGA ): un conjunt quadrat o rectangular de boles de soldar en una superfície, espais de bola típicament 0,8 mm

• Matriu de reixeta de bola de fi fi ( TFBGA ): una sèrie quadrada o rectangular de boles de soldar en una superfície, espais de bola típicament 0,5 mm

• Matriu de graella de columnes (CGA): paquet de circuits en què els punts d'entrada i sortida són cilindres de soldadura d'alta temperatura o columnes disposades en un patró de xarxa.

• Matriu de reixeta de columna ceràmica (CCGA): paquet de circuits en què els punts d'entrada i sortida són cilindres de soldadura d'alta temperatura o columnes disposades en un patró de graella. El cos del component és de ceràmica.

• Matriu de reixeta de bola micro (μBGA): separació de boles inferior a 1 mm

• Límit de paquets menys (LLP): un paquet amb distribució mètrica de pins (pas de 0,5 mm).

Dispositius no envasats

Tot i que són de superfície, aquests dispositius requereixen un procés específic per al muntatge.

• Chip-on-board (COB), un xip de silici nu , que sol ser un circuit integrat, es subministra sense un paquet (generalment un marc de plom sobremoldat amb epoxi ) i s'adjunta, sovint amb epoxi, directament a una placa de circuit. El xip és llavors enllaçat per cable i protegit contra danys mecànics i contaminació per part d’un epoxi "glob-top" .

• Chip-on-flex (COF), una variació de COB, on un xip es munta directament a un circuit flexible .

• Chip-on-glass (COG); una variació de COB, on un xip, normalment un controlador de pantalla de cristall líquid (LCD), està muntat directament sobre el vidre :.

Sovint, hi ha variacions subtils en els detalls del paquet des del fabricant fins al fabricant i, tot i que s'utilitzen designacions estàndard, els dissenyadors han de confirmar les dimensions a l'hora de disposar de plaques de circuit imprès.

Identificació

Resistències

Per a un 5% de precisió SMD Les resistències normalment es marquen amb els seus valors de resistència utilitzant tres dígits: dos dígits significatius i un dígit multiplicador. Sovint es tracta de lletres blanques sobre fons negre, però es poden utilitzar altres fons i lletres de colors.

El recobriment negre o colorit sol ser només en una cara del dispositiu, els costats i una altra cara simplement són el substrat ceràmic sense recobrir, normalment blanc. La superfície revestida, amb l’element resistiu a sota, es posiciona normalment cap per amunt quan el dispositiu és soldat a la pissarra, encara que es poden veure en casos rars muntats amb la cara inferior no recoberta cara amunt, de manera que el codi de valor de resistència no és visible.

Per a resistències SMD d’1%, s’utilitza el codi, ja que d’altra banda tres dígits no proporcionarien prou informació. Aquest codi consta de dos dígits i una lletra: els dígits indiquen la posició del valor a la seqüència E96, mentre que la lletra indica el multiplicador. [65]

Exemples típics de codis de resistència

• 102 = 10 00 = 1.000 Ω = 1 kΩ

• 0R2 = 0,2 Ω

• 684 = 68 0000 = 680,000 Ω = 680 kΩ

• 499X = 499 × 0,1 = 49,9 Ω

Hi ha una eina en línia per traduir els codis als valors de resistència. Els resistors es fan de diversos tipus; un tipus comú utilitza un substrat ceràmic. Els valors de resistència estan disponibles en diverses toleràncies definides a la taula de valors de la dècada d’EIA :

• E3, tolerància del 50% (ja no s'utilitza)

• E6, tolerància del 20% (ara poc utilitzat)

• E12, tolerància al 10%

• E24, tolerància del 5%

• E48, tolerància del 2%

• E96, tolerància de l'1%

• E192, 0.5, 0.25, 0.1% i toleràncies més estrictes

Condensadors

Non-electrolytic capacitors are usually unmarked and the only reliable method of determining their value is removal from the circuit and subsequent measurement with a capacitance meter or impedance bridge. The materials used to fabricate the capacitors, such as nickel tantalate, possess different colours and these can give an approximate idea of the capacitance of the component.[ citation needed ]

• Light grey body colour indicates a capacitance which is generally less than 100 pF.

• Medium grey colour indicates a capacitance anywhere from 10 pF to 10 nF.

• Light brown colour indicates a capacitance in a range from 1 nF to 100 nF.

• Medium brown colour indicates a capacitance in a range from 10 nF to 1 μF.

• Dark brown colour indicates a capacitance from 100 nF to 10 μF.

• Dark grey colour indicates a capacitance in the μF range, generally 0.5 to 50 μF, or the device may be an inductor and the dark grey is the color of the ferrite bead. (An inductor will measure a low resistance to a multimeter on the resistance range whereas a capacitor, out of the circuit, will measure a near infinite resistance.)

Generally physical size is proportional to capacitance and (squared) voltage for the same dielectric. For example, a 100 nF 50 V capacitor may come in the same package as a 10 nF 150 V device.

SMD (non-electrolytic) capacitors, which are usually monolithic ceramic capacitors, exhibit the same body color on all four faces not covered by the end caps.

SMD electrolytic capacitors, usually tantalum capacitors, and film capacitors are marked like resistors, with two significant figures and a multiplier in units of picofarads or pF, (10−12 farad.)

Examples

• 104 = 100 nF = 100,000 pF

• 226 = 22 μF = 22,000,000 pF

The electrolytic capacitors are usually encapsulated in black or beige epoxy resin with flat metal connecting strips bent underneath. Some film or tantalum electrolytic types are unmarked and possess red, orange or blue body colors with complete end caps, not metal strips.

Inductors

Smaller inductance with moderately high current ratings are usually of the ferrite bead type. They are simply a metal conductor looped through a ferrite bead and almost the same as their through-hole versions but possess SMD end caps rather than leads. They appear dark grey and are magnetic, unlike capacitors with a similar dark grey appearance. These ferrite bead type are limited to small values in the nH (nano Henry) range and are often used as power supply rail decouplers or in high frequency parts of a circuit. Larger inductors and transformers may of course be through-hole mounted on the same board.

SMT inductors with larger inductance values often have turns of wire or flat strap around the body or embedded in clear epoxy, allowing the wire or strap to be seen. Sometimes a ferrite core is present also. These higher inductance types are often limited to small current ratings, although some of the flat strap types can handle a few amps.

As with capacitors, component values and identifiers for smaller inductors are not usually marked on the component itself; if not documented or printed on the PCB, measurement, usually removed from the circuit, is the only way of determining them. Larger inductors, especially wire-wound types in larger footprints, usually have the value printed on the top. For example, "330", which equates to a value of 33uH (micro Henry).

Discrete semiconductors

Discrete semiconductors, such as diodes and transistors are often marked with a two- or three-symbol code. The same code marked on different packages or on devices from different manufacturers can translate to different devices.

Many of these codes, used because the devices are too small to be marked with more traditional numbers used on larger packages, correlate to more familiar traditional part numbers when a correlation list is consulted.

GM4PMK in the United Kingdom has prepared a correlation list , and a similar .pdf list is also available, although these lists are not complete.

Integrated circuits

Generally, integrated circuit packages are large enough to be imprinted with the complete part number which includes the manufacturer's specific prefix, or a significant segment of the part number and the manufacturer's name or logo .

Examples of manufacturers' specific prefixes:

• Philips HEF4066 or Motorola MC14066. (a 4066 Quad Analog Switch.)

• Fujitsu Electric FA5502. (a 5502M Boost Architecture Power factor correction controller.)