Componentes electrónicos SMD de montaje en superficie para SMT
Los componentes electrónicos SMD o de montaje en superficie para SMT no son diferentes de los componentes de orificio pasante en lo que respecta a la función eléctrica. Sin embargo, debido a que son más pequeños, los SMC ( componentes de montaje en superficie ) proporcionan un mejor rendimiento eléctrico.
No todos los componentes están disponibles en montaje superficial para electrónica en este momento; por lo tanto, los beneficios completos del montaje en superficie en PCB no están disponibles, y estamos esencialmente limitados a ensamblajes de montaje en superficie para mezclar y combinar. El uso de componentes de orificio pasante como la matriz de cuadrícula de pines para procesadores de alta gama y conectores grandes mantendrá a la industria en modo de ensamblaje mixto en el futuro previsible.
Disponibilidad de componentes electrónicos de montaje en superficie
Si bien solo unos pocos tipos de paquetes DIP convencionales cumplen con todos los requisitos de empaque, el mundo de los paquetes de montaje en superficie es mucho más complejo.
SMD (dispositivo de montaje en superficie): componentes electrónicos de montaje en superficie para SMT
Los tipos de paquetes y las configuraciones de paquetes y cables disponibles son numerosos. Además, los requisitos de los componentes de montaje en superficie son mucho más exigentes. Las SMC deben soportar las temperaturas de soldadura más altas y deben seleccionarse, colocarse y soldarse con más cuidado para lograr un rendimiento de fabricación aceptable.
Hay decenas de componentes disponibles para algunos requisitos eléctricos, lo que causa un grave problema de proliferación de componentes. Hay buenos estándares para algunos componentes, mientras que para otros los estándares son inadecuados o inexistentes. Algunos componentes electrónicos están disponibles con descuento, y otros tienen una prima. Si bien la tecnología de montaje en superficie ha madurado, también evoluciona constantemente con la introducción de nuevos paquetes. La industria electrónica está progresando cada día para resolver los problemas económicos, técnicos y de estandarización con los componentes de montaje en superficie. Los SMD están disponibles como componentes electrónicos activos y pasivos .
Componentes electrónicos pasivos de montaje en superficie
El mundo del montaje pasivo en superficie es algo más simple. Monolítico
Componentes electrónicos pasivos de montaje en superficie
Los condensadores de cerámica, los condensadores de tantalio y las resistencias de película gruesa forman el grupo central de SMD pasivo . Las formas son generalmente rectangulares y cilíndricas. La masa de los componentes es aproximadamente 10 veces menor que sus contrapartes de orificio pasante.
Las resistencias y condensadores de montaje en superficie vienen en varios tamaños de cajas para satisfacer las necesidades de diversas aplicaciones en la industria electrónica. Si bien existe una tendencia a reducir el tamaño de las cajas, también hay disponibles tamaños de caja más grandes si los requisitos de capacitancia son grandes. Estos dispositivos / componentes vienen en formas rectangulares y tubulares ( MELF: electrodo de metal sin plomo ).
Resistencias discretas de montaje en superficie
Hay dos tipos principales de resistencias de montaje en superficie : película gruesa y película delgada.
Resistencia de montaje en superficie
Las resistencias de montaje superficial de película gruesa se construyen filtrando una película resistiva (pasta a base de dióxido de rutenio o material similar) sobre una superficie plana de sustrato de alúmina de alta pureza en lugar de depositar una película resistiva en un núcleo redondo como en las resistencias axiales. El valor de resistencia se obtiene variando la composición de la pasta resistiva antes del tamizado y recortando con láser la película después del tamizado.
En resistencias de película delgada, el elemento resistivo sobre un sustrato cerámico con revestimiento protector (pasivación de vidrio) en la parte superior y terminaciones soldables (estaño-plomo) en los lados. Las terminaciones tienen una capa de adhesión (plata depositada como una pasta de película gruesa) sobre el sustrato cerámico, y un revestimiento de barrera de níquel seguido de un revestimiento de soldadura chapado o sumergido. La barrera de níquel es muy importante para preservar la capacidad de soldadura de las terminaciones porque evita la lixiviación (disolución) del electrodo de plata u oro durante la soldadura. Las resistencias vienen en clasificaciones de 1/16, 1/10, 1/8 y ¼ vatios en resistencia de 1 ohm a 100 megaohmios en varios tamaños y varias tolerancias. Los tamaños de uso común son: 0402, 0603, 0805, 1206 y 1210. Una resistencia de montaje en superficie tiene alguna forma de capa resistiva coloreada con revestimiento protector en un lado y generalmente un material base blanco en el otro lado. Por lo tanto, la apariencia externa ofrece una forma simple de distinguir entre resistencias y condensadores.
Montaje en superficie Redes de resistencia
Las redes de resistencia de montaje en superficie o los paquetes R se usan comúnmente como
Redes de resistencia de montaje en superficie
reemplazo para series de resistencias discretas. Esto ahorra bienes raíces y tiempo de colocación.
Los estilos disponibles actualmente se basan en el popular SOIC (Small Outline Integrated Circuits ), pero las dimensiones del cuerpo varían. Generalmente vienen en 16 a 20 pines con ½ a 2 vatios de potencia por paquete.
Condensadores de cerámica para SMT
Los condensadores de montaje en superficie son ideales para aplicaciones de circuitos de alta frecuencia porque no tiene cables y se pueden colocar debajo del paquete en el lado opuesto de la PCB. El embalaje más utilizado para condensadores cerámicos es la cinta y el carrete de 8 mm.
Condensador de cerámica de montaje en superficie
Los condensadores de montaje en superficie se utilizan tanto para aplicaciones de desacoplamiento como para control de frecuencia. Los condensadores cerámicos monolíticos multicapa han mejorado la eficiencia volumétrica. Están disponibles en diferentes tipos dieléctricos según EIA RS-198n, a saber, COG o NPO, X7R, Z5U e Y5V.
Los condensadores de montaje en superficie son altamente confiables y se han utilizado en grandes volúmenes en aplicaciones automotrices, equipos militares y aplicaciones aeroespaciales bajo el capó.
Montaje en superficie Condensadores de tantalio
Para los condensadores de montaje en superficie, el dieléctrico puede ser cerámico o tántalo.
Condensadores de tantalio de montaje en superficie
Los condensadores de tantalio de montaje en superficie ofrecen una eficiencia volumétrica muy alta o un producto de alto voltaje de capacitancia por unidad de volumen y alta confiabilidad.
Los condensadores de cable envolventes, comúnmente llamados condensadores de tántalo moldeados de plástico, tienen cables en lugar de terminaciones y una parte superior biselada como indicador de polaridad. No hay problemas de soldadura o colocación cuando se usan condensadores de tantalio de plástico moldeado. Están disponibles en dos tamaños de caja: rango estándar y extendido. El valor de capacitancia para los capacitores de tantalio varía de 0.1 a 100 µF y de 4 a 50 V CC en diferentes tamaños de caja. También se pueden personalizar según el requisito de la aplicación. Los condensadores de tantalio están disponibles con o sin valores de capacitancia marcados a granel, en paquetes de gofres y en cinta y carrete.
Componentes pasivos tubulares para SMT
Los dispositivos cilíndricos conocidos como caras sin plomo de electrodos metálicos (MELF) son
Componentes pasivos tubulares SMD
utilizado para resistencias, puentes, condensadores de cerámica y tantalio y diodos. Son cilíndricos y tienen tapas de metal para soldar.
Dado que los MELF son cilíndricos, las resistencias no tienen que colocarse con elementos resistivos alejados de la superficie del tablero, como es el caso de las resistencias rectangulares. Los MELF son menos costosos. Al igual que los dispositivos axiales convencionales, los MELF están codificados por colores para los valores. Los diodos MELF se identifican como MLL 41 y MLL 34. Las resistencias MELF se identifican como 0805, 1206, 1406 y 2309.
Componentes activos SMD para SMT (portadores de chips de cerámica sin plomo (LCCC), portadores de chips con plomo de cerámica (CLCC)
El montaje en superficie ofrece más tipos de paquetes activos y pasivos que
Portador de chips de cerámica sin plomo (LCCC)
tecnología de montaje a través del hogar.
Aquí están todas las diversas categorías de paquetes de componentes activos de montaje en superficie
Portadores de chips de cerámica sin plomo (LCCC): como su nombre lo indica, los portadores de chips sin plomo no tienen cables. En cambio, tienen terminaciones en forma de ranura chapadas en oro conocidas como castellaciones que proporcionan rutas de señal más cortas que permiten frecuencias operativas más altas. Los LCCC se pueden dividir en diferentes familias según el tono del paquete. El más común es 50 mil (1.27 mm)
Portador de chips con plomo de cerámica (CLCC)
familia. Otros son familias de 40, 25 y 20 mil.
Portadores de chips con plomo de cerámica (CLCC) (preleaded y postleaded) : los portadores de cerámica con plomo están disponibles en formatos preleaded y posheraded. Los portadores de chips preleaded tienen aleación de cobre o cables Kovar que están unidos por el fabricante. En los portadores de chips posheraded, el usuario conecta los cables a las castellaciones de los portadores de chips de cerámica sin plomo.
Cuando se utilizan paquetes cerámicos con plomo, sus dimensiones son generalmente las mismas que en los portadores de chips con plomo de plástico.
Componentes activos SMD para SMT (paquetes de plástico)
Como se discutió anteriormente, los paquetes de cerámica son caros y se usan principalmente para aplicaciones militares. Los paquetes SMD de plástico, por otro lado, son los paquetes más utilizados para aplicaciones no militares, donde no se requiere hermiticidad. Los paquetes de cerámica tienen grietas en las juntas de soldadura debido al desajuste de CTE entre el paquete y el sustrato, pero los paquetes de plástico tampoco están libres de problemas.
Aquí están todos los componentes SMD activos (paquetes de plástico):
Transistores de contorno pequeños (SOT)
Los transistores de contorno pequeño son uno de los precursores de los dispositivos activos en superficie
Transistores de contorno pequeños (SOT)
montaje. Son dispositivos de tres y cuatro cables. Los SOT de tres derivaciones se identifican como SOT 23 (EIA TO 236) y SOT 89 (EIA TO 243). El dispositivo de cuatro cables se conoce como SOT 143 (EIA TO 253).
Estos paquetes se usan generalmente para diodos y transistores. Los paquetes SOT 23 y SOT 89 se han vuelto casi universales para pequeños transistores de montaje en superficie. A pesar de que el uso de circuitos integrados complejos de alto conteo de clavijas se está generalizando, la demanda de varios tipos de SOT y SOD continúa creciendo.
Circuito integrado de esquema pequeño (SOIC y SOP)
El circuito integrado de esquema pequeño (SOIC o SO) es básicamente un paquete retráctil
Circuito integrado de esquema pequeño (SOIC y SOP)
con cables en centros de 0.050 pulgadas. Se utiliza para alojar circuitos integrados más grandes de lo que es posible en paquetes SOT. En algunos casos, los SOIC se utilizan para alojar múltiples SOT.
SOIC contiene cables en dos lados que se forman hacia afuera en lo que generalmente se llama cable de ala de gaviota. Los SOIC deben manejarse con cuidado para evitar daños por plomo. Los SOIC vienen principalmente en dos anchos de cuerpo diferentes: 150 mil 300 mils. El ancho del cuerpo de los paquetes que tienen menos de 16 cables es de 150 mil; Para más de 16 cables, se utilizan anchos de 300 mil. Los 16 paquetes de plomo vienen en ambos anchos de cuerpo.
Portadores de chips con plomo de plástico (PLCC)
El portador de chips con plomo de plástico (PLCC) es una versión más barata del portador de chips de cerámica. Los cables en PLCC proporcionan el cumplimiento necesario para asumir la tensión de la unión de soldadura y, por lo tanto, evitan el agrietamiento de la unión de soldadura. Los PLCC con grandes proporciones de troquel a paquete pueden ser susceptibles al agrietamiento del paquete debido a la absorción de humedad. Necesitan un manejo adecuado.
Portadores de chips con plomo de plástico (PLCC)
Paquetes pequeños de esquema J (SOJ)
Los paquetes SOJ tienen cables J-bend como PLCC, pero tienen pines en solo dos lados. Este paquete es un híbrido de SOIC y PLCC y combina los beneficios de manejo de PLCC y la eficiencia espacial de SOIC. Los SOJ se usan comúnmente para DRAMS de alta densidad (1, 4 y 16 MB).
Paquetes pequeños de esquema J (SOJ)
Paquetes SMD de tono fino (QFP, SQFP)
Los paquetes SMD con paso muy fino y mayor número de leads se denominan paquete de paso fino. Quad flat pack (QFP) y shrink quad flat pack (SQFP) son ejemplos de paquete de paso fino. Los paquetes de paso fino tienen cables más delgados y requieren un diseño de patrón de tierra más delgado.
Paquetes SMD de tono fino (QFP, SQFP)
Ball Grid Array (BGA)
BGA o Ball Grid Array es un paquete de matriz como PGA (matriz de cuadrícula de pin) pero sin los cables.
Existen varios tipos de BGA, pero las categorías principales son BGA de cerámica y plástico. Los BGA de cerámica se llaman CBGA (Ceramic Ball Grid Array) y
Ball Grid Array (BGA)
CCGA (matriz de cuadrícula de columna de cerámica), y las BGA de plástico se denominan PBGA. Hay otra categoría de BGA conocida como cinta BGA (TBGA). Los lanzamientos de bolas se han estandarizado en 1.0, 1.27 y 1.5 mm. (40,50 y 60 mil de paso). Los tamaños de cuerpo de los BGA varían de 7 a 50 mm y sus recuentos de pines varían de 16 a 2400. Los recuentos de pines BGA más comunes oscilan entre 200 y 500 pines.
Los BGA son muy buenos para la autoalineación durante el reflujo, incluso si están fuera de lugar en un 50% (CCGA y TBGA no se autoalinean tan bien como los PBGA y CBGA). Esta es una razón para el mayor rendimiento con BGA.
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