SMT (Công nghệ gắn trên bề mặt) là gì

Lịch sử

Gắn bề mặt ban đầu được gọi là "lắp phẳng". [1]

Công nghệ gắn trên bề mặt được phát triển vào những năm 1960 và được sử dụng rộng rãi vào giữa những năm 1980. Vào cuối những năm 1990, phần lớn các tổ hợp mạch in điện tử công nghệ cao đã bị chi phối bởi các thiết bị gắn trên bề mặt. Phần lớn công việc tiên phong trong công nghệ này đã được IBM thực hiện . Cách tiếp cận thiết kế lần đầu tiên được IBM trình diễn vào năm 1960 trong một máy tính quy mô nhỏ sau đó đã được áp dụng trong Máy tính kỹ thuật số Launch Vehicle được sử dụng trong Đơn vị nhạc cụ hướng dẫn tất cả các phương tiện Saturn IB và Saturn V. [2] Các thành phần được thiết kế lại về mặt cơ học để có các tab kim loại nhỏ hoặc nắp kết thúc có thể được hàn trực tiếp lên bề mặt của PCB. Các thành phần trở nên nhỏ hơn nhiều và vị trí linh kiện ở cả hai mặt của bảng trở nên phổ biến hơn nhiều so với lắp bề mặt so với lắp qua lỗ, cho phép mật độ mạch cao hơn và bảng mạch nhỏ hơn, và lần lượt, máy hoặc subassemblies chứa bảng.

Thường chỉ có các mối hàn giữ các bộ phận vào bảng; trong những trường hợp hiếm hoi, các bộ phận ở phía dưới hoặc bên thứ hai của bảng có thể được bảo đảm bằng một chấm dính để giữ cho các bộ phận không rơi ra bên trong lò phản xạ nếu phần đó có kích thước hoặc trọng lượng lớn. để giữ các thành phần SMT ở phía dưới cùng của bảng nếu quy trình hàn sóng được sử dụng để hàn đồng thời cả hai thành phần SMT và lỗ xuyên. Ngoài ra, các bộ phận của SMT và lỗ thông qua có thể được hàn trên cùng một mặt của bảng mà không có chất kết dính nếu các bộ phận của SMT được hàn lại lần đầu tiên, sau đó sử dụng mặt nạ hàn chọn lọc để ngăn không cho vật hàn giữ các bộ phận đó khỏi bị phản xạ và các bộ phận trôi đi trong quá trình hàn sóng. Gắn bề mặt cho vay tốt với mức độ tự động hóa cao, giảm chi phí lao động và tăng đáng kể tỷ lệ sản xuất.

Ngược lại, SMT không cho vay tốt việc chế tạo thủ công hoặc tự động hóa thấp, điều này sẽ kinh tế hơn và nhanh hơn cho việc tạo mẫu một lần và sản xuất quy mô nhỏ, và đây là một lý do tại sao nhiều thành phần thông qua lỗ vẫn được sản xuất. Một số SMD có thể được hàn bằng sắt hàn thủ công được kiểm soát nhiệt độ, nhưng thật không may, những loại rất nhỏ hoặc có độ chì quá cao không thể hàn thủ công mà không có thiết bị hàn nóng khí đắt tiền [ nghi ngờ - thảo luận ]. Các SM có thể bằng một phần tư đến một phần mười kích thước và trọng lượng, và một phần tư đến một phần tư chi phí của các bộ phận thông qua lỗ tương đương, nhưng mặt khác, chi phí của một bộ phận nhất định của SMT và tương đương thông qua phần lỗ có thể khá giống nhau, mặc dù hiếm khi phần SMT đắt hơn.

Chữ viết tắt phổ biến

Các thuật ngữ khác nhau mô tả các thành phần, kỹ thuật và máy móc được sử dụng trong sản xuất. Các điều khoản này được liệt kê trong bảng sau:

Kỹ thuật lắp ráp

Dây chuyền lắp ráp với thiết bị định vị SMT

Trong trường hợp các thành phần được đặt, bảng mạch in thường có các miếng đồng phẳng, thường bằng thiếc , bạc hoặc mạ vàng không có lỗ, được gọi là miếng hàn. Solder paste , một hỗn hợp dính của từ thông và các hạt hàn nhỏ, lần đầu tiên được áp dụng cho tất cả các miếng hàn bằng một tấm thép không gỉ hoặc niken bằng cách sử dụng quy trình in lụa . Nó cũng có thể được áp dụng bởi một cơ chế in phun , tương tự như một máy in phun . Sau khi dán, các bảng sau đó tiến hành các máy móc và địa điểm , nơi chúng được đặt trên băng chuyền. Các thành phần được đặt trên bảng thường được chuyển đến dây chuyền sản xuất trong băng dính bằng giấy / nhựa trên cuộn hoặc ống nhựa. Một số mạch tích hợp lớn được phân phối trong các khay không có tĩnh. Máy móc chọn và điều khiển số loại bỏ các bộ phận khỏi băng, ống hoặc khay và đặt chúng trên PCB. [3]

Các bảng sau đó được chuyển vào lò hàn nóng chảy lại . Đầu tiên họ vào vùng nhiệt trước, nơi nhiệt độ của bảng và tất cả các thành phần được tăng dần, đồng đều. Các bảng sau đó đi vào một khu vực có nhiệt độ đủ cao để làm tan chảy các hạt hàn trong chất hàn, liên kết các thành phần dẫn đến các miếng đệm trên bảng mạch. Sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy giúp giữ các bộ phận đúng vị trí, và nếu hình dạng miếng hàn được thiết kế chính xác, sức căng bề mặt sẽ tự động căn chỉnh các bộ phận trên miếng đệm của chúng.

Có một số kỹ thuật để hàn lại. Một là sử dụng đèn hồng ngoại ; đây được gọi là phản xạ hồng ngoại. Một cách khác là sử dụng đối lưu khí nóng . Một công nghệ khác đang trở nên phổ biến trở lại là chất lỏng fluorocarbon đặc biệt với điểm sôi cao sử dụng phương pháp gọi là phản xạ pha hơi. Do những lo ngại về môi trường, phương pháp này đã không còn được ưa chuộng cho đến khi luật pháp không có chì được đưa ra, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ hơn đối với hàn. Vào cuối năm 2008, hàn đối lưu là công nghệ phản xạ phổ biến nhất sử dụng khí nitơ hoặc khí nitơ tiêu chuẩn. Cách nào cũng có ưu điểm và nhược điểm riêng. Với phản xạ hồng ngoại, người thiết kế bảng phải đặt bảng ra để các thành phần ngắn không rơi vào bóng của các thành phần cao. Vị trí thành phần ít bị hạn chế nếu nhà thiết kế biết rằng phản xạ pha hơi hoặc hàn đối lưu sẽ được sử dụng trong sản xuất. Sau khi hàn nóng chảy lại, một số bộ phận không đều hoặc nhạy cảm với nhiệt có thể được lắp đặt và hàn bằng tay, hoặc trong tự động hóa quy mô lớn, bằng chùm tia hồng ngoại tập trung (FIB) hoặc thiết bị đối lưu cục bộ.

Nếu bảng mạch là hai mặt thì quá trình in, sắp xếp, chỉnh lại dòng này có thể được lặp lại bằng cách sử dụng miếng dán hàn hoặc keo để giữ các thành phần tại chỗ. Nếu một quy trình hàn sóng được sử dụng, thì các bộ phận phải được dán vào bảng trước khi xử lý để ngăn chúng nổi lên khi chất hàn dán giữ chúng tại chỗ bị tan chảy.

Sau khi hàn, các tấm ván có thể được rửa sạch để loại bỏ cặn thông lượng và bất kỳ bóng hàn đi lạc nào có thể rút ngắn khoảng cách dẫn thành phần gần nhau. Thông lượng Rosin được loại bỏ bằng dung môi fluorocarbon, điểm chớp cháy cao   dung môi hydrocarbon , hoặc dung môi flash thấp, ví dụ limonene (có nguồn gốc từ vỏ cam) đòi hỏi phải rửa thêm hoặc chu trình sấy khô. Thông lượng hòa tan trong nước được loại bỏ bằng nước khử ion và chất tẩy rửa, sau đó là một vụ nổ không khí để nhanh chóng loại bỏ nước dư. Tuy nhiên, hầu hết các tổ hợp điện tử được thực hiện bằng quy trình "Không sạch" trong đó dư lượng từ thông được thiết kế để lại trên bảng mạch, vì chúng được coi là vô hại. Điều này giúp tiết kiệm chi phí làm sạch, tăng tốc quá trình sản xuất và giảm chất thải. Tuy nhiên, thông thường nên rửa cụm, ngay cả khi sử dụng quy trình "Không sạch", khi ứng dụng sử dụng tín hiệu đồng hồ tần số rất cao (vượt quá 1 GHz). Một lý do khác để loại bỏ dư lượng không sạch là để cải thiện độ bám dính của lớp phủ phù hợp và vật liệu làm đầy. [4] Bất kể việc làm sạch hay không sử dụng PCB, xu hướng công nghiệp hiện tại đề nghị xem xét cẩn thận quy trình lắp ráp PCB trong đó áp dụng "Không sạch", vì dư lượng từ thông bị kẹt dưới các bộ phận và tấm chắn RF có thể ảnh hưởng đến điện trở cách điện bề mặt (SIR), đặc biệt là trên bảng mật độ thành phần cao. [5]

Một số tiêu chuẩn sản xuất, chẳng hạn như các tiêu chuẩn được viết bởi IPC - Hiệp hội các ngành công nghiệp điện tử yêu cầu làm sạch bất kể loại từ thông hàn được sử dụng để đảm bảo làm sạch hoàn toàn. Làm sạch đúng cách sẽ loại bỏ tất cả các dấu vết của dòng hàn, cũng như bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm khác có thể vô hình với mắt thường. Không làm sạch hoặc các quy trình hàn khác có thể để lại "dư lượng trắng" mà theo IPC, có thể chấp nhận được "miễn là các dư lượng này đã đủ điều kiện và được ghi nhận là lành tính". [6] Tuy nhiên, trong khi các cửa hàng tuân thủ tiêu chuẩn IPC dự kiến sẽ tuân thủ các quy tắc của Hiệp hội về điều kiện hội đồng quản trị, không phải tất cả các cơ sở sản xuất đều áp dụng tiêu chuẩn IPC, và họ cũng không bắt buộc phải làm như vậy. Ngoài ra, trong một số ứng dụng, chẳng hạn như thiết bị điện tử cấp thấp, các phương thức sản xuất nghiêm ngặt như vậy là quá mức cả về chi phí và thời gian cần thiết.

Cuối cùng, các bảng được kiểm tra trực quan cho các thành phần bị thiếu hoặc sai lệch và cầu nối hàn. Nếu cần, chúng được gửi đến trạm làm lại nơi người vận hành sửa chữa bất kỳ lỗi nào. Sau đó chúng thường được gửi đến các trạm kiểm tra (kiểm tra trong mạch và / hoặc kiểm tra chức năng) để xác minh rằng chúng hoạt động chính xác. Hệ thống kiểm tra quang tự động (AOI) thường được sử dụng trong sản xuất PCB. Công nghệ này đã được chứng minh hiệu quả cao để cải tiến quy trình và thành tích chất lượng. [7]

Ưu điểm

Những ưu điểm chính của SMT so với kỹ thuật thông qua lỗ cũ là:

• Các thành phần nhỏ hơn.

• Mật độ thành phần cao hơn nhiều (thành phần trên một đơn vị diện tích) và nhiều kết nối hơn cho mỗi thành phần.

• Các thành phần có thể được đặt trên cả hai mặt của bảng mạch.

• Mật độ kết nối cao hơn vì các lỗ không chặn không gian định tuyến trên các lớp bên trong, cũng như trên các lớp phía sau nếu các thành phần chỉ được gắn trên một mặt của PCB.

• Các lỗi nhỏ trong vị trí linh kiện được sửa chữa tự động khi sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy kéo các thành phần thẳng hàng với miếng hàn. (Mặt khác, các thành phần xuyên qua lỗ không thể bị lệch một chút, bởi vì một khi các đạo trình xuyên qua các lỗ, các thành phần được căn chỉnh hoàn toàn và không thể di chuyển ra khỏi vị trí ngang.)

• Hiệu suất cơ học tốt hơn trong điều kiện sốc và rung (một phần do khối lượng thấp hơn, và một phần do ít đúc hẫng)

• Điện trở thấp hơn và độ tự cảm tại kết nối; do đó, hiệu ứng tín hiệu RF không mong muốn ít hơn và hiệu suất tần số cao tốt hơn và dễ dự đoán hơn.

• Hiệu suất EMC tốt hơn (phát xạ bức xạ thấp hơn) do diện tích vòng bức xạ nhỏ hơn (vì gói nhỏ hơn) và độ tự cảm chì ít hơn. [số 8]

• Ít lỗ hơn cần phải được khoan. (Khoan PCB rất tốn thời gian và tốn kém.)

• Giảm chi phí ban đầu và thời gian thiết lập để sản xuất hàng loạt, sử dụng thiết bị tự động.

• Đơn giản hơn và lắp ráp tự động nhanh hơn. Một số máy định vị có khả năng đặt hơn 136.000 thành phần mỗi giờ.

• Nhiều bộ phận SMT có giá thấp hơn các bộ phận thông qua lỗ tương đương.

• Gói gắn trên bề mặt được ưa chuộng khi yêu cầu gói cấu hình thấp hoặc không gian có sẵn để lắp gói bị hạn chế. Khi các thiết bị điện tử trở nên phức tạp hơn và không gian có sẵn bị giảm, độ mong muốn của gói gắn trên bề mặt tăng lên. Đồng thời, khi độ phức tạp của thiết bị tăng lên, nhiệt sinh ra từ hoạt động tăng lên. Nếu nhiệt không được loại bỏ, nhiệt độ của thiết bị tăng lên rút ngắn tuổi thọ hoạt động. Do đó, rất mong muốn phát triển các gói gắn trên bề mặt có độ dẫn nhiệt cao . [9]

Nhược điểm

• SMT không phù hợp với các bộ phận lớn, công suất cao hoặc điện áp cao, ví dụ như trong mạch điện. [ Cần dẫn nguồn ] Việc kết hợp giữa SMT và xây dựng qua lỗ, với máy biến áp , chất bán dẫn tản nhiệt, tụ điện vật lý lớn , cầu chì, đầu nối, v.v ... được gắn trên một mặt của PCB thông qua các lỗ.

• SMT không phù hợp vì là phương pháp đính kèm duy nhất cho các bộ phận chịu áp lực cơ học thường xuyên, chẳng hạn như các đầu nối được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài thường được gắn và tháo rời. [ Cần dẫn nguồn ]

• Các kết nối hàn của SMD có thể bị hỏng do các hợp chất bầu đi qua chu kỳ nhiệt.

• Lắp ráp nguyên mẫu thủ công hoặc sửa chữa cấp thành phần là khó khăn hơn và đòi hỏi người vận hành có tay nghề cao và các công cụ đắt tiền hơn, do kích thước nhỏ và khoảng cách chì của nhiều SMD. [10] Việc xử lý các thành phần nhỏ của SMT có thể khó khăn, đòi hỏi phải có nhíp, không giống như gần như tất cả các thành phần thông qua lỗ. Trong khi các bộ phận thông qua lỗ sẽ giữ nguyên vị trí (dưới lực hấp dẫn) một khi được chèn và có thể được bảo đảm về mặt cơ học trước khi hàn bằng cách bẻ cong hai dây dẫn ở phía hàn của bảng, các SM dễ dàng di chuyển ra khỏi vị trí của một mối hàn bàn là. Nếu không có kỹ năng chuyên môn, khi hàn thủ công hoặc tháo gỡ một thành phần, rất dễ vô tình làm nóng lại mối hàn của một thành phần SMT liền kề và vô tình thay thế nó, một điều gần như không thể thực hiện được với các thành phần xuyên lỗ.

• Nhiều loại gói thành phần SMT không thể được cài đặt trong ổ cắm, giúp dễ dàng cài đặt hoặc trao đổi các thành phần để sửa đổi mạch và thay thế dễ dàng các thành phần bị lỗi. (Hầu như tất cả các thành phần thông qua lỗ có thể được cắm.)

• Các SM không thể được sử dụng trực tiếp với các bảng mạch cắm điện (một công cụ tạo mẫu nhanh và nhanh), yêu cầu PCB tùy chỉnh cho mọi nguyên mẫu hoặc lắp đặt SM trên thiết bị mang chì. Để tạo mẫu xung quanh một thành phần SMD cụ thể, có thể sử dụng bảng đột phá ít tốn kém hơn . Ngoài ra, có thể sử dụng các tấm protoboard kiểu ván trượt , một số trong đó bao gồm các miếng đệm cho các thành phần SMD có kích thước tiêu chuẩn. Đối với nguyên mẫu, có thể sử dụng ván trượt " lỗi chết ". [11]

• Kích thước khớp hàn trong SMT nhanh chóng trở nên nhỏ hơn nhiều do những tiến bộ được thực hiện đối với công nghệ sân siêu mịn. Độ tin cậy của các mối hàn trở nên đáng quan tâm hơn, vì càng ngày càng ít cho phép hàn cho mỗi khớp. Voiding là một lỗi thường liên quan đến các mối hàn, đặc biệt là khi phản xạ một miếng dán hàn trong ứng dụng SMT. Sự hiện diện của các lỗ rỗng có thể làm giảm sức mạnh của khớp và cuối cùng dẫn đến thất bại khớp. [12] [13]

• Các SM, thường nhỏ hơn các thành phần thông qua lỗ tương đương, có diện tích bề mặt để đánh dấu ít hơn, yêu cầu mã ID phần được đánh dấu hoặc giá trị thành phần phải khó hiểu hơn và nhỏ hơn, thường yêu cầu phóng đại, trong khi thành phần lỗ lớn hơn có thể được đọc đọc và xác định bằng mắt không trả lời. Đây là một bất lợi cho tạo mẫu, sửa chữa hoặc làm lại, và có thể cho thiết lập sản xuất.

Làm lại

Loại bỏ các thiết bị gắn trên bề mặt bằng nhíp hàn

Các thành phần gắn trên bề mặt bị lỗi có thể được sửa chữa bằng cách sử dụng bàn ủi hàn (đối với một số kết nối) hoặc sử dụng hệ thống làm lại không tiếp xúc. Trong hầu hết các trường hợp, một hệ thống làm lại là sự lựa chọn tốt hơn bởi vì công việc của SM với bàn ủi hàn đòi hỏi kỹ năng đáng kể và không phải lúc nào cũng khả thi.

Làm lại thường sửa một số loại lỗi, do con người hoặc do máy tạo ra và bao gồm các bước sau:

• Hàn nóng chảy và loại bỏ các thành phần

• Loại bỏ hàn dư

• In hàn dán trên PCB, trực tiếp hoặc bằng cách phân phối

• Đặt thành phần mới và chỉnh lại dòng.

Đôi khi hàng trăm hoặc hàng ngàn phần giống nhau cần được sửa chữa. Các lỗi như vậy, nếu do lắp ráp, thường bị bắt trong quá trình. Tuy nhiên, một mức độ làm lại hoàn toàn mới phát sinh khi lỗi thành phần được phát hiện quá muộn và có lẽ không được chú ý cho đến khi người dùng cuối của thiết bị được sản xuất trải nghiệm nó. Làm lại cũng có thể được sử dụng nếu các sản phẩm có giá trị đủ để biện minh cho nó yêu cầu sửa đổi hoặc tái thiết kế, có lẽ để thay đổi một thành phần dựa trên phần sụn duy nhất. Làm lại với khối lượng lớn đòi hỏi một hoạt động được thiết kế cho mục đích đó.

Về cơ bản có hai phương pháp hàn / khử không tiếp xúc: hàn hồng ngoại và hàn bằng khí nóng [14] .

Hồng ngoại

Với hàn hồng ngoại, năng lượng để làm nóng mối hàn được truyền bằng bức xạ điện từ hồng ngoại sóng ngắn hoặc sóng ngắn.

Ưu điểm:

• Dễ dàng thiết lập

• Không cần khí nén

• Không yêu cầu vòi phun khác nhau cho nhiều hình dạng và kích cỡ thành phần, giảm chi phí và nhu cầu thay đổi vòi phun

• Phản ứng nhanh của nguồn hồng ngoại (phụ thuộc vào hệ thống được sử dụng)

Nhược điểm:

• Khu vực trung tâm sẽ được sưởi ấm hơn khu vực ngoại vi

• Kiểm soát nhiệt độ ít chính xác hơn, và có thể có các đỉnh

• Các thành phần gần đó phải được bảo vệ khỏi nhiệt để tránh thiệt hại, đòi hỏi thêm thời gian cho mỗi bảng

• Nhiệt độ bề mặt phụ thuộc vào suất phản chiếu của thành phần : bề mặt tối sẽ được làm nóng nhiều hơn bề mặt sáng hơn

• Nhiệt độ bổ sung phụ thuộc vào hình dạng bề mặt. Mất năng lượng đối lưu sẽ làm giảm nhiệt độ của thành phần

• Không có không khí nóng chảy lại có thể

Gas nóng

Trong quá trình hàn khí nóng, năng lượng để làm nóng mối hàn được truyền bởi một khí nóng. Đây có thể là không khí hoặc khí trơ ( nitơ ).

Ưu điểm:

• Mô phỏng không khí lò phản xạ

• Một số hệ thống cho phép chuyển đổi giữa không khí nóng và nitơ

• Vòi phun tiêu chuẩn và thành phần cụ thể cho phép độ tin cậy cao và xử lý nhanh hơn

• Cho phép hồ sơ hàn tái sản xuất

• Làm nóng hiệu quả, lượng nhiệt lớn có thể được truyền đi

• Ngay cả sưởi ấm của khu vực bảng bị ảnh hưởng

• Nhiệt độ của thành phần sẽ không bao giờ vượt quá nhiệt độ khí điều chỉnh

• Làm lạnh nhanh sau khi hàn lại, dẫn đến các mối hàn hạt nhỏ (phụ thuộc vào hệ thống được sử dụng)

Nhược điểm:

• Công suất nhiệt của bộ tạo nhiệt dẫn đến phản ứng chậm, theo đó các cấu hình nhiệt có thể bị biến dạng (phụ thuộc vào hệ thống được sử dụng)

Gói

Các bộ phận gắn trên bề mặt thường nhỏ hơn so với các đối tác của chúng bằng dây dẫn và được thiết kế để xử lý bằng máy chứ không phải bởi con người. Ngành công nghiệp điện tử có hình dạng và kích thước gói tiêu chuẩn hóa (cơ quan tiêu chuẩn hóa hàng đầu là JEDEC ). Bao gồm các:

Các mã được đưa ra trong biểu đồ dưới đây thường cho biết chiều dài và chiều rộng của các thành phần tính bằng phần mười milimét hoặc một phần trăm inch. Ví dụ: thành phần số liệu 2520 là 2,5 mm x 2,0 mm tương ứng với 0,10 inch x 0,08 inch (do đó, kích thước đế quốc là 1008). Trường hợp ngoại lệ xảy ra cho đế quốc trong hai kích thước thụ động hình chữ nhật nhỏ nhất. Mã số liệu vẫn đại diện cho kích thước tính bằng mm, mặc dù mã kích thước đế quốc không còn được căn chỉnh. Có vấn đề, một số nhà sản xuất đang phát triển các thành phần 0201 có kích thước 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 in × 0,0049 in), [15] nhưng tên 01005 đế quốc đã được sử dụng cho 0,4 mm x 0,2 mm (0,0157 in × 0,0079 in ) gói. Những kích thước ngày càng nhỏ này, đặc biệt là 0201 và 01005, đôi khi có thể là một thách thức từ góc độ sản xuất hoặc độ tin cậy. [16]

Ví dụ về kích thước thành phần, số liệu và mã đế quốc và so sánh bao gồm

Hình ảnh tổng hợp của màn hình thẻ tên ma trận LED 11x44 sử dụng đèn LED SMD loại 1608/0603. Top: Hơn một nửa màn hình 21x86 mm. Trung tâm: Cận cảnh đèn LED trong ánh sáng xung quanh. Dưới cùng: Đèn LED trong ánh sáng đỏ của riêng họ.

Tụ điện SMD (bên trái) với hai tụ điện xuyên lỗ (bên phải)

Gói hai thiết bị đầu cuối

Thành phần thụ động hình chữ nhật

Chủ yếu là điện trở và tụ điện .

Tantalum tụ [22] [23]

Tụ nhôm [24] [25] [26]

Diode phác thảo nhỏ (SOD)

Mặt điện cực kim loại không chì [36] ( MELF )

Chủ yếu là điện trở và điốt ; Các thành phần hình thùng, kích thước không khớp với các tham chiếu hình chữ nhật cho các mã giống hệt nhau.

DO-214 [ sửa ]

Thường được sử dụng cho chỉnh lưu, Schottky và các điốt khác

Gói ba và bốn thiết bị đầu cuối

Transitor phác thảo nhỏ (SOT)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): Thân 2.9 mm × 1.3 / 1.75 mm × 1.3 mm: ba thiết bị đầu cuối cho một bóng bán dẫn [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] 4,5 mm × 2,5 mm x 1,5 mm thân máy: bốn đầu nối, chân giữa được nối với một miếng truyền nhiệt lớn [41]

• Thân hình thon SOT-143: 3 mm x 1,4mm x 1,1mm: bốn đầu: một miếng lớn hơn biểu thị đầu cuối 1. [42]

• SOT-223: Thân máy 6,7 mm × 3,7 mm x 1,8 mm: bốn đầu cuối, một trong số đó là một miếng đệm truyền nhiệt lớn [43]

• SOT-323 (SC-70): thân 2 mm × 1,25 mm x 0,95 mm: ba đầu [44]

• SOT-416 (SC-75): Thân máy 1.6 mm × 0.8 mm × 0.8 mm: ba thiết bị đầu cuối [45]

• Thân máy SOT-663: 1.6 mm × 1.6 mm × 0.55 mm: ba đầu [46]

• Thân SOT-723: 1,2 mm × 0,8 mm x 0,5 mm: ba đầu: chì phẳng [47]

• SOT-883 (SC-101): thân 1 mm × 0,6 mm x 0,5 mm: ba đầu: không chì [48]

Khác [ sửa ]

• DPAK (TO-252, SOT-428): Bao bì rời rạc. Được phát triển bởi Motorola để chứa các thiết bị có công suất cao hơn. Đi kèm trong các phiên bản ba [[49] hoặc năm thiết bị đầu cuối [50]

• D2PAK (TO-263, SOT-404): lớn hơn DPAK; về cơ bản là giá treo bề mặt tương đương với gói xuyên lỗ TO220 . Có các phiên bản 3, 5, 6, 7, 8 hoặc 9-terminal [51]

• D3PAK (TO-268): thậm chí còn lớn hơn cả D2PAK [52]

Gói năm và sáu thiết bị đầu cuối

Transitor phác thảo nhỏ (SOT)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): thân máy 2.9 mm × 1.3 / 1.75 mm × 1.3 mm: năm thiết bị đầu cuối [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): Thân 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: sáu đầu [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): Thân máy 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: tám đầu [55]

• SOT-353 (SC-88A): Thân 2 mm × 1,25 mm x 0,95 mm: năm đầu [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): thân 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: sáu đầu [57]

• Thân máy SOT-563: 1.6 mm × 1.2 mm × 0.6 mm: sáu đầu [58]

• Thân máy SOT-665: 1.6 mm × 1.6 mm × 0.55 mm: năm đầu [59]

• Thân máy SOT-666: 1.6 mm × 1.6 mm × 0.55 mm: sáu đầu [60]

• Thân SOT-886: 1,5 mm × 1,05 mm × 0,5 mm: sáu đầu: không chì

• Thân máy SOT-886: 1 mm × 1,45 mm x 0,5 mm: sáu đầu: không chì [61]

• Thân SOT-891: 1.05 mm × 1.05 mm × 0.5 mm: năm đầu: không chì

• Cơ thể SOT-953: 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: năm thiết bị đầu cuối

• Thân máy SOT-963: 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: sáu thiết bị đầu cuối

• Thân SOT-1115: 0,9 mm × 1 mm × 0,35 mm: sáu đầu: không chì [62]

• Thân SOT-1202: 1 mm × 1 mm × 0,35 mm: sáu đầu: không chì [63]

Các loại chip SM khác nhau

Gói MLP chip 28 chân, lộn ngược để hiển thị danh bạ

Gói có hơn sáu thiết bị đầu cuối

Hai dòng

• Flatpack là một trong những gói gắn trên bề mặt sớm nhất.

• Mạch tích hợp phác thảo nhỏ (SOIC): hai dây, 8 chân trở lên, dạng chì của cánh mòng, khoảng cách pin 1,27 mm

• Gói phác thảo nhỏ, J-chì (SOJ), giống như SOIC ngoại trừ J-chì   [64]

• Gói phác thảo nhỏ (TSOP), mỏng hơn SOIC với khoảng cách pin nhỏ hơn 0,5 mm

• Thu nhỏ gói phác thảo nhỏ (SSOP), khoảng cách pin 0,65 mm, đôi khi 0,635 mm hoặc trong một số trường hợp 0,8 mm

• Gói co nhỏ phác thảo (TSSOP).

• Gói phác thảo nhỏ kích thước quý (QSOP), với khoảng cách pin là 0,635 mm

• Gói phác thảo rất nhỏ (VSOP), thậm chí nhỏ hơn QSOP; Khoảng cách pin 0,4, 0,5 mm hoặc 0,65 mm

• Không chì kép phẳng (DFN), dấu chân nhỏ hơn so với chì tương đương

Tứ tuyến

• Chất mang chip bằng nhựa (PLCC): vuông, J-chì, khoảng cách pin 1,27 mm

• Gói bốn phẳng ( QFP ): kích thước khác nhau, với các chân ở cả bốn phía

• Gói phẳng bốn cấu hình thấp ( LQFP ): cao 1,4 mm, kích thước và chân khác nhau ở cả bốn phía

• Gói nhựa hình tứ giác ( PQFP ), hình vuông có chân ở cả bốn phía, 44 chân trở lên

• Gói gốm phẳng quad ( CQFP ): tương tự PQFP

• Gói tứ giác số liệu ( MQFP ): gói QFP có phân phối pin số liệu

• Gói tứ giác mỏng ( TQFP ), phiên bản mỏng hơn của PQFP

• Quad Flat no-chì ( QFN ): dấu chân nhỏ hơn so với chì tương đương

• Chất mang chip không chì (LCC): các tiếp điểm được lõm theo chiều dọc để hàn "bấc". Phổ biến trong điện tử hàng không vì sự mạnh mẽ đối với rung động cơ học.

• Gói micro chì ( MLP , MLF ): với khoảng cách tiếp xúc 0,5 mm, không có khách hàng tiềm năng (giống như QFN)

• Power quad phẳng không chì ( PQFN ): với các miếng đệm lộ ra để tản nhiệt

Mảng lưới

• Mảng lưới bóng (BGA): Một mảng hình vuông hoặc hình chữ nhật của các quả bóng hàn trên một bề mặt, khoảng cách bóng thường là 1,27 mm (0,050 in)

• Mảng lưới đất (LGA): Một mảng đất trống. Tương tự như ngoại hình với QFN , nhưng giao phối là bằng các chân lò xo trong ổ cắm chứ không phải hàn.

• Mảng lưới bóng mịn ( FBGA )]: Một mảng hình vuông hoặc hình chữ nhật của các quả bóng hàn trên một bề mặt

• Mảng lưới bóng mịn cấu hình thấp ( LFBGA ): Một mảng bóng hình vuông hoặc hình chữ nhật của các vật hàn trên một bề mặt, khoảng cách bóng thường là 0,8 mm

• Mảng lưới bóng mịn mỏng ( TFBGA ): Một mảng bóng hình vuông hoặc hình chữ nhật của các vật hàn trên một bề mặt, khoảng cách bóng thường là 0,5 mm

• Mảng lưới cột (CGA): Một gói mạch trong đó các điểm đầu vào và đầu ra là các trụ hoặc cột hàn nhiệt độ cao được sắp xếp theo mô hình lưới.

• Mảng lưới cột gốm (CCGA): Một gói mạch trong đó các điểm đầu vào và đầu ra là các trụ hoặc cột hàn nhiệt độ cao được sắp xếp theo mô hình lưới. Cơ thể của các thành phần là gốm.

• Mảng lưới vi bóng (μBGA): Khoảng cách bóng nhỏ hơn 1 mm

• Gói ít chì (LLP): Một gói có phân phối pin mét (khoảng cách 0,5 mm).

Thiết bị không đóng gói

Mặc dù gắn trên bề mặt, các thiết bị này đòi hỏi quy trình cụ thể để lắp ráp.

• Chip-on-board (COB), một chip silicon trần , thường là mạch tích hợp, được cung cấp mà không có gói (thường là khung chì được phủ bằng epoxy ) và được gắn, thường bằng epoxy, trực tiếp vào bảng mạch. Con chip này sau đó được liên kết và bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học và nhiễm bẩn bởi một "đỉnh toàn cầu" epoxy .

• Chip-on-flex (COF), một biến thể của COB, trong đó chip được gắn trực tiếp vào mạch flex .

• Chip-on-glass (COG); một biến thể của COB, trong đó một con chip, điển hình là bộ điều khiển màn hình tinh thể lỏng (LCD), được gắn trực tiếp trên kính :.

Thường có các biến thể tinh tế trong chi tiết gói từ nhà sản xuất đến nhà sản xuất, và mặc dù chỉ định tiêu chuẩn được sử dụng, các nhà thiết kế cần xác nhận kích thước khi đặt bảng mạch in.

Nhận biết

Điện trở

Đối với SM chính xác 5% điện trở thường được đánh dấu bằng các giá trị điện trở của chúng bằng ba chữ số: hai chữ số có nghĩa và một chữ số nhân. Đây là những chữ thường màu trắng trên nền đen, nhưng nền và chữ màu khác có thể được sử dụng.

Lớp phủ màu đen hoặc màu thường chỉ ở một mặt của thiết bị, các mặt và mặt khác chỉ đơn giản là lớp nền gốm không tráng phủ, thường là màu trắng. Bề mặt được phủ, với phần tử điện trở bên dưới thường được đặt hướng lên trên khi thiết bị được hàn vào bảng, mặc dù chúng có thể được nhìn thấy trong các trường hợp hiếm hoi được gắn với mặt dưới không tráng phủ lên trên, theo đó không thể nhìn thấy mã giá trị điện trở.

Đối với điện trở SMD chính xác 1%, mã được sử dụng, vì ba chữ số sẽ không truyền đạt đủ thông tin. Mã này bao gồm hai chữ số và một chữ cái: các chữ số biểu thị vị trí của giá trị trong chuỗi E96, trong khi chữ cái chỉ số nhân. [65]

Ví dụ điển hình về mã kháng

• 102 = 10 00 = 1.000 = 1 kΩ

• 0R2 = 0,2

• 684 = 68 0000 = 680.000 Ω = 680 kΩ

• 499X = 499 × 0,1 = 49,9

Có một công cụ trực tuyến để dịch mã thành các giá trị kháng. Điện trở được chế tạo theo nhiều kiểu; một loại phổ biến sử dụng chất nền gốm. Giá trị kháng có sẵn trong một số dung sai được xác định trong Bảng giá trị thập kỷ EIA :

• E3, dung sai 50% (không sử dụng nữa)

• E6, dung sai 20% (hiện ít khi được sử dụng)

• E12, dung sai 10%

• E24, dung sai 5%

• E48, dung sai 2%

• E96, dung sai 1%

• E192, 0,5, 0,25, 0,1% và dung sai chặt chẽ hơn

Tụ điện

Các tụ điện không điện phân thường không được đánh dấu và phương pháp đáng tin cậy duy nhất để xác định giá trị của chúng là loại bỏ khỏi mạch và phép đo tiếp theo bằng đồng hồ điện dung hoặc cầu trở kháng. 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.)

Ví dụ

• 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.)