SMD компоненты и рекомендации при пайке печатных плат
Прошли времена вводных радиодеталей, при помощи которых радиолюбитель ремонтировал ламповые телевизоры и старые радиоприемники. В нашу жизнь прочно вошли SMD-элементы, намного более компактные и высокотехнологичные.
Что же представляет из себя этот SMD-компонент? Если говорить словами тех, кто начинал сборку и ремонт приборов во времена транзисторных приемников – это «мелкие темные штучки с надписями, которые совсем не понять».
А если серьезно, то расшифровав термин «SMD-component» и переведя его на русский язык, мы получим «монтирующиеся на поверхности».
Что же это означает? Поверхностный монтаж (планарный монтаж) – это такой способ изготовления, при котором детали размещены на печатной плате с одной стороны с контактными дорожками. Для расположения радиодеталей не требуется высверливаний.
Такой способ в наши дни наиболее распространен и считается самым оптимальным. В промышленных масштабах печатные платы на основе SMD-компонентов с большой скоростью «штампуются» роботами. Человеку остается лишь то, что машине пока не под силу.
Необходимо разобраться, чем же так хороши SMD-компоненты и есть ли у них минусы.
Преимущества монтажа
Пример платы с SMD-компонентами
Естественно, что при невероятно малых размерах, которые имеют SMD-элементы, готовые печатные платы очень компактны, из чего можно сделать вывод, что готовый прибор на основе такой платформы будет очень небольшого размера. При печати требуется меньшее количество стеклотекстолита и хлорного железа, что существенно повышает экономию. К тому же времени на изготовление требуется значительно меньше, т. к. не нужно высверливать отверстия под ножки различных элементов.
По этой же причине такие платы легче поддаются ремонту, замене радиодеталей. Возможно даже изготовление печатной платы при установке SMD-элементов с двух сторон, чего нельзя было даже представить раньше. И, естественно, намного более низка цена чип-компонентов.
Конечно, имеются кроме преимуществ и недостатки (куда уж без них). Платформы на SMD-компонентах не переносят перегибов и даже небольших механических воздействий (таких, как удары). От них, как и при перегреве в процессе пайки, могут образоваться микротрещины на резисторах и конденсаторах. Сразу такие проблемы не дают о себе знать, а проявляются уже в процессе работы.
Ну и, конечно, тем, кто в первый раз сталкивается с чипами, непонятно, как же можно их различить. Какой из них является резистором, а какой конденсатором или транзистором, или какие размеры могут быть у SMD-компонентов? Во всем этом предстоит разобраться.
Виды корпусов SMD-элементов
Все подобные элементы можно разделить по группам на основании количества выводов на корпусе. Их может быть два, три, четыре-пять, шесть-восемь. И последняя группа – более восьми. Но существуют чипы без видимых ножек-выводов. Тогда на корпусе будут либо контакты, либо припой в виде маленьких шишек. Еще различаться SMD-компоненты могут размерами (к примеру, высотой).
Вообще маркировка проставляется только на более крупных чипах, да и то ее очень трудно разглядеть. В остальных же случаях без схемы разобраться, что за элемент перед глазами, невозможно. Размеры SMD-компонентов бывают разными. Все зависит от их производительности. Чаще всего, чем больше размер чипа, тем выше его номинал.
SMD-дроссели
Такие дроссели могут встретиться в разных видах корпуса, но типоразмеры их будут подобны. Делается это для облегчения автоматического монтажа. Да и простому радиолюбителю так проще разобраться.
Любой дроссель или катушка индуктивности называется «моточным изделием». Возможно, для более старого оборудования такой элемент схемы можно было намотать и своими руками, но с SMD-компонентом такой номер не пройдет.
Тем более что чипы оборудованы магнитным экранированием, они компактны и обладают большим диапазоном рабочей температуры.
Подобрать подобный чип можно по каталогу на основании необходимого типоразмера. Задан этот параметр при помощи 4 цифр (к примеру, 0805), где 08 – длина чипа, а 05 – его ширина в дюймах. Следовательно, размер SMD-катушки составит 0.08 × 0.05 дюймов.
SMD-диоды и SMD-транзисторы
SMD-диоды бывают либо в форме цилиндра, либо прямоугольными. Распределение типоразмеров такое же, как и у дросселей.
Мощность SMD-транзисторов бывает малая, средняя и большая, разница в корпусах зависит как раз от этого параметра. Из них выделяют две группы – это SOT и DPAK. Интересно, что в одном корпусе может быть несколько компонентов, к примеру – диодная сборка.
Вообще сами по себе SMD-детали представляют огромный интерес не только для профессиональных радиолюбителей, но и для начинающих. Ведь если разобраться, то пайка таких печатных плат – дело не из легких.
Тем приятнее научиться разбираться во всех маркировках чипов и научиться, четко следуя схеме, заменять перегоревшие SMD-детали на новые или демонтированные с другой платформы.
К тому же многократно повысится и уровень владения паяльником, ведь при работе с чипами необходимо учитывать множество нюансов и соблюдать предельную осторожность.
Нюансы при пайке чипов
Пайку SMD-компонентов оптимальнее осуществлять при помощи специальной станции, температура которой стабилизирована. Но в ее отсутствие остается, естественно, только паяльник. Его необходимо запитать через реостат, т. к. температура нагрева жала таких приборов от 350 до 400 градусов, что неприемлемо для чип-компонентов и может их повредить. Необходимый уровень – от 240 до 280 градусов.
Нельзя не только перегревать SMD-элементы, но и передерживать жало паяльника на контактах. Использовать лучше припои, не содержащие в своем составе свинца, т. к. они тугоплавки и при рекомендованной температуре работать ими проблематично.
В местах пайки требуется обязательное лужение дорожек. SMD-элемент лучше придерживать при помощи пинцета, а длительность прикосновения жала паяльника к ножке чипа не должна превышать полторы-две секунды. С микросхемами нужно работать еще более аккуратно.
Для начала припаиваются крайние ножки (предварительно необходимо точно совместить все выводы с контактами), а после уже все остальные. В случае если припой попал на две ножки и выводы слиплись между собой, можно использовать заточенную спичку. Ее нужно проложить между контактами и прикоснуться паяльником к одному из них.
Частые ошибки при пайке
Зачастую при пайке SMD-компонентов допускается 3 основных ошибки. Но они не критичны и вполне подлежат исправлению.
- Прикосновение к контакту самым концом жала из опасения перегрева. При таком условии температура будет недостаточной, так что нужно стараться паять таким образом, чтобы была максимальная поверхность соприкосновения, только в этом случае получится качественно смонтированная плата.
- Использование слишком малого количества припоя, при этом пайка длится очень продолжительное время. В этом случае происходит испарение части флюса. На припое не образуется достаточного защитного слоя, а в результате происходит окисление. Идеальный вариант – одновременное соприкосновение с контактом и паяльника, и припоя.
- Очень раннее отведение паяльника от контакта. Хотя и следует действовать аккуратно и не перегревать чипы, все же время прогрева должно быть достаточным для качественной пайки.
Для тренировки имеет смысл взять любую ненужную печатную плату и поучиться пайке.
Пайка чип-платы
Итак, не прилагая чрезмерных усилий, можно начинать пайку печатных плат. Отверстия, которые присутствуют на ней, прекрасно выполняют работу по фиксированию элементов.
Немного опыта, конечно, тут не повредит, ведь именно для этого производилась тренировка на ненужной платформе.
Изначально к контактам подводится помимо жала еще и припой, и сделать это нужно так, чтобы был равномерный прогрев и вывода, и платформы (места контакта).
Убирать припой следует после того, как контактная точка полностью и равномерно им покрылась. Далее нужно отвести паяльник, а после ждать, пока олово остынет. И только после этого можно производить монтаж SMD-компонентов.
После обязательно нужно проверить качество пропаянных контактов при помощи пинцета.
Конечно, при первых попытках платформа не будет выглядеть как с завода, а даже наоборот, но со временем, набравшись опыта, появится возможность даже посоревноваться с роботами.
Источник: https://LampaGid.ru/elektrika/komponenty/smd-elementy
Корпуса компонентов для поверхностного монтажа
Справочник
Главная Справочник Энциклопедия радиоинженера
“Справочник” – информация по различным электронным компонентам: транзисторам, микросхемам, трансформаторам, конденсаторам, светодиодам и т.д. Информация содержит все, необходимые для подбора компонентов и проведения инженерных расчетов, параметры, а также цоколевку корпусов, типовые схемы включения и рекомендации по использованию радиоэлементов.
Несмотря на большое количество стандартов, регламентирующих требования к корпусам электронных компонентов для поверхностного монтажа (SMD) многие фирмы выпускают элементы в корпусах, не соответствующих международным стандартам. Встречаются также ситуации, когда корпус, имеющий стандартные размеры, имеет нестандартное название.
Часто название корпуса состоит из четырех цифр, которые отображают его длину и ширину. Но в одних стандартах эти параметры задаются в дюймах, а в других – в миллиметрах. Например, название корпуса 0805 получается следующим образом: 0805 = длина х ширина = 0,08 х 0,05 дюйма, а корпус 5845 имеет габариты 5,8 х 4,5 мм.
Корпуса с одним и тем же названием могут иметь разную высоту, различные контактные площадки и быть выполнены из различных материалов, но рассчитаны для монтажа на стандартное установочное место. Далее приведены размеры наиболее популярных типов корпусов (список сокращений и условных обозначений, используемых в таблицах, см.
в приложении).
В зависимости от технологий, которыми обладает фирма, варьируются и нормируемые разбросы относительно базовых габаритов.
Наиболее распространенные допуски: ±0,05 мм – для корпуса длиной до 1 мм, например 0402: ±0,1 мм – до 2 мм, например SOD-323: ±0,2 мм -до 5 мм: ±0,5 мм – свыше 5 мм.
Небольшие расхождения в размерах у разных фирм обусловлены различной степенью точности перевода дюймов в мм. а также указанием только минимального, максимального или номинального размера.
Корпуса с одним и тем же названием могут иметь разную высоту. Это обусловлено: для конденсаторов – величиной емкости и рабочим напряжением, для резисторов – рассеиваемой мощностью и т.д.
Таблица 1
Тип корпусаL[мм]W[мм]H[мм]k[мм]Источник| 0402(1005) | 1,0 | 0,5 | 0,35…0,55 | 0,2 | |
| 0603(1608) | 1,6 | 0,8 | 0,45…0,95 | 0,3 | |
| 0805(2012) | 2,0 | 2,0 | 0,4…1,6 | 0,5 | ГОСТ Р1-12-0.062 |
| 1206(3216) | 3,2 | 1,6 | 0,4…1,75 | 0,5 | ГОСТ Р1-12-0.125;Р1-16 |
| 1210(3225) | 3,2 | 2,5 | 0,55…1,9 | 0,5 | |
| 1218(3245) | 3,2 | 4,5 | 0,55…1,9 | 0,5 | |
| 1806(4516) | 4,5 | 1,6 | 1,6 | 0,5 | |
| 1808(4520) | 4,5 | 2,0 | 2,0 | 0,5 | |
| 1812(4532) | 4,5 | 3,2 | 0,6…2,3 | 0,5 | |
| 2010(5025) | 5,0 | 2,5 | 0,55 | 0,5 | |
| 2220(5750) | 5,7 | 5,0 | 1,7 | 0,5 | |
| 2225(5763) | 5,7 | 6,3 | 2,0 | 0,5 | |
| 2512(6432) | 6,4 | 3,2 | 2,0 | 0,5 | |
| 2824(7161) | 7,1 | 6,1 | 3,9 | 0,5 | |
| 3225(8063) | 8,0 | 6,3 | 3,2 | 0,5 | |
| 4030 | 10,2 | 7,6 | 3,9 | 0,5 | |
| 4032 | 10,2 | 8,0 | 3,2 | 0,5 | |
| 5040 | 12,7 | 10,2 | 4,8 | 0,5 | |
| 6054 | 15,2 | 13,7 | 4,8 | 0,5 |
Таблица 2
Тип корпусаL[мм]W[мм]H[мм]F[мм]Источник| 2012(0805) | 2,0 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | EIAJ |
| 3216(1206) | 3,2 | 1,6 | 1,6 | 1,2 | EIAJ |
| 3216L | 3,2 | 1,6 | 1,2 | 1,2 | EIAJ |
| 3528 | 3,5 | 2,8 | 1,9 | 2,2 | EIAJ |
| 3528L | 3,5 | 2,8 | 1,2 | 2,2 | EIAJ |
| 5832 | 5,8 | 3,2 | 1,5 | 2,2 | – |
| 5845 | 5,8 | 4,5 | 3,1 | 2,2 | EIAJ |
| 6032 | 6,0 | 3,2 | 2,5 | 2,2 | EIAJ |
| 7343 | 7,3 | 4,3 | 2,8 | 2,4 | EIAJ |
| 7343H | 7,3 | 4,3 | 4,3 | 2,4 | EIAJ |
| DO-214AA | 5,4 | 3,6 | 2,3 | 2,05 | JEDEC |
| DO-214AB | 7,95 | 5,9 | 2,3 | 3,0 | JEDEC |
| DO-214AС | 5,2 | 2,6 | 2,4 | 1,4 | JEDEC |
| DO-214BA | 5,25 | 2,6 | 2,95 | 1,3 | JEDEC |
| SMA | 5,2 | 2,6 | 2,3 | 1,45 | MOTOROLA |
| SMB | 5,4 | 3,6 | 2,3 | 2,05 | MOTOROLA |
| SMC | 7,95 | 5,9 | 2,3 | 3,0 | MOTOROLA |
| SOD-6 | 7,8 | 5,0 | 2,8 | 3,0 | ST |
| SOD-15 | 7,8 | 5,0 | 2,8 | 3,0 | ST |
Таблица 3
Тип корпусаL[мм]L1[мм]W[мм]H[мм]B[мм]Источник| DO-215AA | 4,3 | 6,2 | 3,6 | 2,3 | 2,05 | JEDEC |
| DO-215AB | 6,85 | 9,9 | 5,9 | 2,3 | 3,0 | JEDEC |
| DO-215AC | 4,3 | 6,1 | 2,6 | 2,4 | 1,4 | JEDEC |
| DO-215BA | 4,45 | 6,2 | 2,6 | 2,95 | 1,3 | JEDEC |
| ESC | 1,2 | 1,6 | 0,8 | 0,6 | 0,3 | TOSHIBA |
| SOD-123 | 2,7 | 3,7 | 1,55 | 1,35 | 0,6 | PHILIPS |
| SOD-323 | 1,7 | 2,5 | 1,25 | 1,0 | 0,3 | PHILIPS |
| SSC | 1,3 | 2,1 | 0,8 | 0,8 | 0,3 | TOSHIBA |
Таблица 4
Тип корпусаL[мм]D[мм]F[мм]S[мм]Источник| DO-213AA(SOD-80) | 3,5 | 1,65 | 0,48 | 0,03 | JEDEC |
| DO-213AB(MELF) | 5,0 | 2,52 | 0,48 | 0,03 | JEDEC |
| DO-213AC | 3,45 | 1,4 | 0,42 | – | JEDEC |
| ERDO3LL | 1,6 | 1,0 | 0,2 | 0,05 | PANASONIC |
| ERO21L | 2,0 | 1,25 | 0,3 | 0,07 | PANASONIC |
| ERSM | 5,9 | 2,2 | 0,6 | 0,15 | PANASONIC,ГОСТ Р1-11 |
| MELF | 5,0 | 2,5 | 0,5 | 0,1 | CENTS |
| SOD-80(miniMELF) | 3,5 | 1,6 | 0,3 | 0,075 | PHILIPS |
| SOD-80C | 3,6 | 1,52 | 0,3 | 0,075 | PHILIPS |
| SOD-87 | 3,5 | 2,05 | 0,3 | 0,075 | PHILIPS |
Таблицы соответствий наиболее популярных SMD-корпусов
Таблица 5
| Jedec | Eiaj | PhilipsSiemensCentsMaxim | Rohm | Sanyo | Hitachi | Motorola | ToshibaKec |
| TO-236 | SC-59 | SOT-346 | SMD/T3 | MPAK2 | SC-59 | S-MINI | |
| TO-236AB | SOT/SOD-23 | SSD/T3 | CP | SOT-23 | |||
| TO-243AA | SC-62 | SOT-89A | MPT3 | UPAK | PW-MINI | ||
| TO-243AB | SOT-89B | ||||||
| TO-252-3 | SC-63 | CPT3 | |||||
| TO-253 | SOT-143 | SMD/T4 | SOT143 | ||||
| TO-253 | SOT-143R | ||||||
| SOD-123 | SOD-123 | ||||||
| SOD-323 | UMD2 | USC | |||||
| SOT-343 | |||||||
| SOT-343R | CMPAK | ||||||
| SOT-87 | |||||||
| SC-70 | SOT-323 | UMD/T3 | MCP | CMPAK | SOT-323 | USM | |
| SC-74 | SMD/T6 | SM6 | |||||
| SC-74A | SMD/T5 | SMV | |||||
| SC-75A | SOT-416 | EMD/T3 | SSM | ||||
| SC-79 | SOD-523 | EMD2 | |||||
| SC-82 | UMD/T4 | ||||||
| SC-88 | SOT-363 | UMD/T6 | US6 | ||||
| SC-88A | SOT-353 | UMD/T5 | USV |
Таблица 6
| Тип корпуса | PhilipsMurataAVXVishayS+M | TDKMallorySyferKemetVitramonBournsSinceraYageo | SGS-Thomson | Panasonic | CTC | Rohm | Samsung |
| 0402 | 0402 | 10 | 06 | 05 | |||
| 0603 | 0603 | 0603 | AN21 | 11 | 08 | 18 | 10 |
| 0805 | 0805 | 0805 | AN12 | 12 | 12 | 21 | 21 |
| 1206 | 1206 | 1206 | AN20 | 13 | 31 | 31 | |
| 1210 | 1210 | 1210 | |||||
| 1218 | 1218 | ||||||
| 1812 | 1812 | 43 | |||||
| 2220 | 2220 |
Таблица 7
| Тип корпуса |
STNoverAVX
S+M |
Fujitsu | Hitachi |
NECMatsuoSamsungElnaKemetNacc
Mallory |
Panas | MOT CS |
Vishay | Philips | Rohm |
| 1608 | E | ||||||||
| 2012 | P | D | |||||||
| 3216 | A | A | A | A | Y | A | A | ||
| 3216L | UA | ||||||||
| 3528 | B | B1 | B | B | X | B | B | ||
| 3528L | B2 | UB | |||||||
| 5832 | UC | ||||||||
| 5845 | D | V | |||||||
| 6032 | C | C | C | C | C | C | |||
| 7343 | D | E | E | D | D | D | |||
| 7343H | E | G | X | ||||||
| DO-214AA | SMB | SMB | |||||||
| DO-214AB | SMC | SMC | |||||||
| DO-214AC | SMA | SMA | SOD-106 | PMDS | |||||
| DO-214BA |
Примечания:
- Наметилась тенденция, когда рядом с внутрифирменным обозначением корпуса указывается название этого корпуса по одному из стандартов – JEDEC или EIAJ.
- У разных фирм под одним и тем же названием могут быть корпуса с отличающимися размерами: не указаны корпуса, которые внешне похожи на представленные, но имеют габаритные размеры, отличающиеся от стандартных, например SOD-15 фирмы “SGS-Thomson”.
Источник: http://www.radioradar.net/hand_book/hand_books/corpus.html
Размеры SMD резисторов
Главная > Теория > Размеры SMD резисторов
Резисторы, изготовленные по технологии SMD (surface mount device), монтируются на поверхность платы посредством пайки к печатным проводникам.
Технология поверхностного монтажа позволила автоматизировать установку компонентов, применить в производстве групповые способы пайки: волной припоя, ИК нагревом и т. д.
Использование компонентов SMD обеспечивает значительное уменьшение размеров радиоэлектронной аппаратуры по сравнению с технологией выводного монтажа (ТНТ) и сокращение времени на производство изделия.
Резисторы для поверхностного монтажа
В отличие от традиционных выводных, имеющих не так много вариантов исполнения, существует множество типоразмеров SMD резисторов, иногда разница в размерах составляет доли миллиметра и существенно не влияет на другие параметры. Наиболее распространённые корпуса – это SOD 80/110/123, SMA DO 214.
Основные типоразмеры резисторов SMD
Общепринятое обозначение состоит из четырёх цифр, которые указывают на длину (первые две цифры) и ширину корпуса в дюймах, согласно рекомендованному стандарту EIA.
Некоторые производители используют метрическую систему. Правила обозначений описывают только способ – четырьмя цифрами, конкретные размеры резисторов стандартами не установлены.
Маркировка, содержащая сведения о типоразмере, на корпус изделия не наносится.
Основные размеры
Высота корпуса большинства резисторов не превышает 1-2 мм.
Наиболее распространённые типоразмеры SMD – резисторов общего назначения
Тип корпусаL(мм)W(мм)P макс. (мВт)Рабочее напряжение (вольт)| 0402(1005) | 1.0 | 0.5 | 63 | 50 |
| 0603(1608) | 1,6 | 0,8 | 100 | 100 |
| 0805(2012) | 2.0 | 1.2 | 125 | 200 |
| 1206(3216) | 3.2 | 1.6 | 250 | 400 |
| 1210(3225) | 3.2 | 2.5 | 250 | 400 |
| 1812(4532) | 4.5 | 3.2 | 500 | 400 |
| 2010(5025) | 5.0 | 2.5 | 630 | 400 |
| 2512(6432) | 6.4 | 3.2 | 1000 | 400 |
| 2824(7161) | 7.1 | 6.1 | ————– | |
| 3225(8063) | 8.0 | 6.3 | ————– | |
| 4030(1076) | 10.2 | 7.6 | ————– |
Мощность компонентов СМД, имеющих длину более 5 мм, определяется технологией изготовления. Привести все сочетания длины и ширины корпусов и упомянуть все варианты исполнений, выпускаемые мировыми производителями, невозможно, для определения типоразмера достаточно, с приемлемой точностью, измерить корпус.
Иногда чип вообще может иметь форму, отличную от прямоугольника с разными сторонами, например, квадратный корпус DO – 214АА.
Резисторы для SMD-монтажа в цилиндрических корпусах типа MELF выпускаются в трёх самых распространённых типономиналах: Micro-MELF 2.2х1.1 мм, Mini-MELF 3.6х1.4 мм и MELF 5.8х2.2 мм.
Для указания размеров этого типа применяется метрическая система, где в первой части – длина изделия, вторая – означает диаметр.
Электрическое сопротивление не зависит от размеров чипа и может быть любым: от нулевого (перемычка) до нескольких мегаом и более. Мощность рассеяния резисторов, как и любого электронного компонента, в большинстве случаев напрямую зависит от их размера, но также определяется типом резистивного слоя.
Важно отметить! Указанные в таблице значения мощности являются ориентировочными, могут применяться к размерам SMD резисторов, предназначенных для универсального применения в массовой аппаратуре. Так, низкоомные резисторы серии LR 2512 фирмы Yageo имеют мощность рассеяния 2-3 ватта, в зависимости от исполнения, толстоплёночные резисторы типоразмера 1206 производства Vishay – 0.5 ватт.
Резисторы для поверхностного монтажа могут конструктивно объединяться в резисторные сборки, содержащие несколько элементов в стандартных типоразмерах.
Для специальных применений резисторы большой мощности выпускаются в SMD-корпусе TO252 (DPAK). В отдельных случаях разработчик оборудования может применить практически любой конструктив для сопротивления и заказать производителю ограниченную партию своих уникальных изделий.
Подстроечные SMD резисторы
Система обозначений типоразмеров переменных резисторов для поверхностного монтажа определяется изготовителем, единого стандарта не имеет.
Переменный SMD резистор
Производятся в открытом, закрытом или герметизированном исполнении, с электрическими сопротивлениями из стандартного ряда. Размеры продукции разных производителей примерено одинаковы и, как правило, не превышают 5 мм по большей стороне.
Видео
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/razmery-smd-rezistorov.html
Мастеркласс: Пайка корпуса SOT-23 (SMD) в выводные монтажные отверстия (вариант решения)
Корпус SOT-23 (Micro3), с тремя короткими выводами, обычно используется для транзисторов.
Его размеры: 3 х 1,75 х 1,3 мм. (вот такая «микроба»!) Предназначен только для поверхностного монтажа (SMD). Но иногда бывает так, что радиоэлемент с требуемыми характеристиками — присутствует только в корпусе SOT-23, по технологическим причинам.
Например: требуется чувствительный МОП-транзистор, управляемый низкими напряжениями (т.н. «logic-level»), с низким сопротивлением и большим пропускаемым током в открытом состоянии (используются для цифровых ключей, в импульсной электронике). Радиоэлементов выпускаемых в корпусе SOT-23 много и они очень вкусные по характеристикам.
Однако, если вы не разводите свою плату, как хотите (и как удобно), а стоит задача:
- Отремонтировать существующую схему, заменив транзистор в корпусе «с выводами» (TO-92?) его доступным (лучшим) аналогом;
- Или вы моделируете схему на макетной плате («breadboard» или «с монтажными отверстиями под пайку»);
- Или вы неопытный радиолюбитель и лепите на соплях (объёмным монтажом) некий каскад, который не был предусмотрен схемой ранее… а плата уже разведена и распаяна? /* мой случай, впоследствии сподвигший написать этот мастеркласс */
Итак, случаи бывают разные… Но выход один: требуется запаять миниатюрный SOT-23, без выводов, в монтажные отверстия, размеры которого сравнимы со всем корпусом SOT-23 (например, расстояние между отверстиями макетной платы составляет 2,54 мм).
Замечу ещё, что МОП-транзисторы очень боятся статического электричества (см. «шапочка из фольги»), особенно низковольтные и миниатюрные модели (у них малая ёмкость Затвора, и меньше порог пробоя/«Breakdown Voltage»)!
Примечание: В корпусах типа SOT-23 также встречаются «диодные сборки» и «биполярные транзисторы» — но с ними гораздо проще, в плане статического электричества: менее чувствительные.
(с) М.И.Горлов — «Статическое электричество и полупроводниковая электроника» По datasheet на МОП-транзисторы (у разных моделей — примерно одинаковое соотношение):
Idss (Drain-to-Source Leakage Current) > 1000*Igss (Gate-to-Source Forward Leakage)
где Idss = 1..100мкА, Igss = 1..100нА.
Поэтому убить МОП-транзистор, грубо обращаясь с его «Затвором» — в 1000 раз проще, чем лапая его за «Сток/Исток»! Нежный у него Затвор…
Вывод: Значит, припаивать вывод Затвора/Gate у полевого транзистора — нужно в самую последнюю очередь, когда его Сток/Drain и Исток/Source уже будут подпаяны, и потенциалы транзистора-платы-человека уже будут уравнены. А до этого, дотрагиваться до Затвора вообще нельзя!
А вот на вопрос: «Что следует паять раньше: Сток/Drain или Исток/Source?» — ответить гораздо сложнее…
Вопрос: Зарядом какого знака чаще всего электризуется тело человека?
Ответ: Разным! «Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни.
Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить электрический заряд минус, а ковер получит заряд плюс.
Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причесывания получает минус заряд, а волосы получают плюс заряд…» (с) Википедия / статья «Статическое электричество»
У МОП транзисторов имеется встроенный «защитный диод»:
- В N-канальных МОП он пропускает положительный заряд в направлении: Исток/Source -> Сток/Drain.
- В P-канальных МОП он пропускает положительный заряд в направлении: Сток/Drain -> Исток/Source.
- Но отрицательный заряд в N-канальных МОП он пропускает уже в обратном направлении: Сток/Drain -> Исток/Source.
- B отрицательный заряд в P-канальных МОП он пропускает также в обратном направлении: Исток/Source -> Сток/Drain.
Следовательно: Если вы, перед процессом пайки, походили по ковру и погладили кошку, то ваше человеческое тело получило «отрицательный» электрический заряд… И вы собираетесь припаять МОП транзистор P-канального типа… К плате, которая скорее всего заряжена «положительно», относительно вашего тела…
А паять мы будем незаземлённой паяльной станцией, хоть и с развязанным от сети по питанию, низковольтным паяльником (простые паяльники тут однозначно не катят, даже с терморегуляцией — тут режим нужно тонко соблюдать!)
То по Фэншую, скорее всего, звёзды будут благоволить, припаять первым «что?» Мутно, правда?.. Поэтому, не важно что паять раньше (Сток/Drain или Исток/Source)! Важно придерживаться, при этом, некоторых правил…
Но, для себя, я всё-таки решил: первым всегда паять Исток/Source, потому что к нему подключена Подложка — основа МОП-транзистора. (не могу обосновать, чем это эффективнее)
Значит, первым делом, снимите с себя всю одежду и обернитесь в рубище из 100% х/б-ткани, а лучше — рулоном кухонной фольги (как космонавты).
Затем, одеваем шапочку из фольги (лучше «антистатический браслет») и заземляемся за батарею (если таковые есть)… Если нет — то заземляемся за трубопровод (шутка).
Готовим три отрезка монтажного провода достаточной длинны (я предпочитаю МГТФ) — это будут «выводы» к нашему SOT-23 корпусу.
(Примечание: фотки кликабельны и ведут на полноразмерное изображение…)
Зачищаем их с обеих сторон: со стороны припаиваемой к корпусу SOT-23 — зачистить совсем чуть-чуть, буквально на миллиметр.
Если данный элемент будет использоваться в макетной плате типа «breadboard» (предназначенные для DIP-компонентов, позволяющие устанавливать их без пайки) — то с другой стороны, на провода следует сразу напаять жёсткие штырьки (рекомендую использовать контакты из планки «Межплатного штыревого соединителя ZL2019»: длиной 19мм).
Замыкаем концы этих отрезков между собой, со стороны которая впаивается в плату, и фиксируем крокодильчиком. (потенциалы уравнены!)
Берём тонким пинцетом (не руками), выковыриваем из пластиковой ленты, корпус SOT-23.
И зажимаем его в «третьей руке», следующим образом:
На паяльник одеваем «игольчатое жало», предназначенное для пайки нежных (нетеплоёмких) корпусов SMD — это штатное жало в большинстве паяльных станций, которым я никогда не пользовался с момента покупки своего Lukey (ибо оно неудобное, неэффективное для всех других видов пайки), но вот тут впервые понадобилось…
Подготовка завершена.
На паяльной станции устанавливаем небольшую температуру — определять экспериментально, чтобы только припой паялся (на моём Lukey было 330 градусов, но это ничего не значит для вас, ибо они не калиброваны).
Проводочек в левую руку, паяльник в правую — и далее, как обычно… Пользуйтесь флюсом. Я паял обычным свинцовым припоем («ПОС-63/37») и флюсом «К-565» (безотмывочным) — здесь особые технологические зверства не нужны.
Главное, не перегревайте контакты SOT-23! Контакт паяльника с распаем: до 3сек, затем отводите, дайте остыть — если не пропаялось, то опять флюсуем и греем, повторяем… Важно, подпаивать выводные провода: укладывая их параллельно, пучком.
Порядок припаивания выводов: сначала Исток/Source, затем Сток/Drain, наконец Затвор/Gate.(Напомню: другие концы этих проводков, в этот момент, замкнуты между собой крокодильчиком.)
При этом, сам корпус SOT-23 руками не трогаем — контачим только проводами и паяльником! Если нужно поправить положение корпуса в зажиме — работаем пинцетом.
А вот за другие металлизированные предметы на рабочем столе — хвататься голыми руками можно и нужно, для уравнивания их зарядов между собой, почаще, причём лучше одновременно за всё: за держатель «третью руку», за дорожки целевой платы-макетки, за жало паяльника (за последний, впрочем, «на ваш страх и риск» ;).
Всё, наш корпус SOT-23 стал «выводным». Теперь с ним следует обращаться как и с другими выводными МОП-транзисторами.
- Монтаж «выводного корпуса SOT-23» в целевую плату — также рекомендую осуществлять в порядке: сначала подключать/подпаивать Исток/Source, затем Сток/Drain, наконец Затвор/Gate…
- Прикрепляя очередной контакт к плате (пайкой или вставляя в разъём, не важно) — беритесь за его оголённый [зачищенный] конец, при этом также, держа пучок оставшихся выводов в [другой] руке. Это гарантирует отсутствие напряжений между электродами МОП-транзистора, и его выживаемость, при монтаже.
- А всё другое время — держите выводы МОП-транзистора замкнутыми между собой в пучок (все приличные фирмы так и продают/пакуют свои МОП-транзисторы: приклеенными на проводящую фольгированную ленту).
Можно (рекомендую) на кончик проводов с транзистором насадить термоусадку — чтобы заизолировать и увеличить прочность конструкции (потому что, провода дёргать никак нельзя — они держатся очень слабо и на нежных выводах SOT-23).
Только перед этим, обязательно, впаяйте транзистор в целевую плату, или промаркируйте проводочки каким-то образом: где там Исток/Source, Сток/Drain и Затвор/Gate? (А то иначе, потом не разберётесь как его в схему тулить.)
Замечу однако, что данный приём (монтаж корпуса SOT-23 на висящих проводках) нарушает режим теплообмена транзистора: предназначенного быть припаянным к телу печатной платы, и отдавать ей тепло непосредственно.
Будучи висящим на проводках, а особенно спелёнатый в термоусадку — транзистор будет перегреваться! Поэтому рассчитывайте на режим пропускаемого через него тока: не более 1/10 от номинального по datasheet (такова жизнь)…
Цель достигнута!
Всем, спасибо. Пожалуйста, критикуйте и дополняйте своим опытом.
Новичкам рекомендую также посмотреть другие распространённые технологии/приёмы ремонта электронных плат:
- Breakout board (врезка) — маленькая печатная плата, реализующая ограниченные и специфические функции (как правило, несущая малое число электронных компонентов), и подключённая к основной плате монтажными проводами, разъёмным или паянным соединением.
- «Мёртвый жук» (Dead-Bug Style) — в радиолюбительских конструкциях, это способ ремонта или сборки навесным монтажом, при котором Микросхемы (и другие электронные компоненты) прикрепляют, в свободном месте, к печатной плате вверх выводами, и соединяют их затем гибкими монтажными проводками с узлами целевой схемы. Такой стиль монтажа на жаргоне радиолюбителей называется «мёртвый жук» («Dead-Bug»).
А также, про исторически сложившиеся технологии изготовления/сборки электронных схем:
- Навесной монтаж (Point-to-point construction) — этот ручной метод сборки электронных схем был распространён в прошлом веке (до 50—60-х годов), до эры широкого распространения печатных плат (PCB) и появления технологий автоматизированной сборки схем (специальными станками-роботами). Тем не менее, этот метод ещё используется и в современное время, в некоторых электронных схемах — для монтажа крупногабаритных компонентов: Электронных Ламп (в звуковых усилителях), Дросселей и Трансформаторов (в мощных источниках питания), Электромоторов (в робототехнике) и т.п.
- Технология монтажа в отверстия (Through Hole Technology, THT), также называемая «штырьковым монтажом» — является родоначальником подавляющего большинства современных технологических процессов сборки электронных модулей. В настоящее время технология монтажа в отверстия уступает свои позиции более прогрессивной технологии поверхностного монтажа, в особенности там, где требуется высокая технологичность, миниатюризация изделий и хорошие слабосигнальные характеристики. Но тем не менее, есть области электроники, где технология монтажа в отверстия по сей день является доминирующей: силовые устройства, блоки питания, высоковольтные схемы мониторов и других устройств, а также области, в которых из-за повышенных требований к надежности большую роль играют традиции, доверие проверенному, например, авионика, автоматика АЭС и т.п.
- Поверхностный монтаж (Surface-mount technology, SMD) — Современная прогрессивная технология сборки электронных схем на печатных платах, которая позволила на порядки миниатюризировать размеры электронных компонент и увеличить плотность монтажа («SMD-компоненты» имеют свои формфакторы, отличные по форме и размеру от «выводных компонентов»), а также широко использовать станки-роботы для автоматизированной сборки таких схем…
- Макетная плата («Breadboard» или «Protoboard») — универсальная печатная плата для сборки и моделирования прототипов электронных устройств. Макетные платы подразделяются на два типа: для монтажа посредством пайки и без таковой (последние, имеют отверстия с подпружиненными контактами, гальванически соединённые между собой группами, в которые вставляются и самофиксируются ножки выводных элементов).
Источник: http://we.easyelectronics.ru/HomeTech/masterklass-payka-korpusa-sot-23-smd-v-vyvodnye-montazhnye-otverstiya-variant-resheniya.html
Загрузка...