O que é o SMT (tecnologia de montagem em superfície)

História

Montagem de superfície foi originalmente chamado de "montagem planar". [1]

A tecnologia de montagem em superfície foi desenvolvida na década de 1960 e tornou-se amplamente usada em meados dos anos 80. No final da década de 1990, a grande maioria dos conjuntos de circuitos impressos eletrônicos de alta tecnologia era dominada por dispositivos de montagem em superfície. Muito do trabalho pioneiro nessa tecnologia foi feito pela IBM . A abordagem de projeto primeiramente demonstrada pela IBM em 1960 em um computador de pequena escala foi posteriormente aplicada no Computador Digital de Veículos de Lançamento usado na Unidade de Instrumento que guiou todos os veículos Saturn IB e Saturno V. [2] Os componentes foram mecanicamente reprojetados para ter pequenas abas de metal ou tampas de extremidade que poderiam ser diretamente soldadas na superfície do PCB. Os componentes tornaram-se muito menores e a colocação de componentes em ambos os lados de uma placa tornou-se muito mais comum com a montagem em superfície do que a montagem através de orifícios, permitindo densidades de circuito muito mais altas e placas de circuito menores e máquinas ou subconjuntos contendo as placas.

Muitas vezes, apenas as juntas de solda mantêm as peças na placa; em casos raros, peças no lado inferior ou "segundo" da placa podem ser fixadas com um adesivo para evitar que os componentes caiam dentro de fornos de refluxo se a peça tiver um tamanho ou peso grande. [ citação necessária ] O adesivo é às vezes usado para prender componentes SMT no lado inferior de uma placa, se um processo de solda por onda for usado para soldar componentes SMT e de passagem simultaneamente. Alternativamente, os componentes do SMT e do orifício podem ser soldados no mesmo lado de uma placa sem adesivo se as peças SMT forem soldadas por refluxo, em seguida, uma máscara de solda seletiva é usada para evitar que a solda que mantém essas peças em refluxo e partes flutuando durante a solda por onda. A montagem em superfície se presta bem a um alto grau de automação, reduzindo o custo de mão-de-obra e aumentando consideravelmente as taxas de produção.

Por outro lado, o SMT não se presta bem à fabricação manual ou de baixa automação, que é mais econômica e mais rápida para protótipos pontuais e produção em pequena escala, e esse é um dos motivos pelos quais muitos componentes são ainda fabricados. Alguns SMDs podem ser soldados com um ferro de solda manual com temperatura controlada, mas infelizmente, aqueles que são muito pequenos ou têm um passo de chumbo muito fino são impossíveis de soldar manualmente sem equipamentos caros de refluxo de solda a ar quente [ duvidoso - discutir ]. Os SMDs podem ter de um quarto a um décimo do tamanho e peso, e de metade a um quarto do custo de peças equivalentes, mas, por outro lado, os custos de uma determinada peça de SMT e de um equivalente através de A parte do poço pode ser bastante semelhante, embora raramente a parte da SMT seja mais cara.

Abreviações comuns

Termos diferentes descrevem os componentes, a técnica e as máquinas usadas na fabricação. Esses termos estão listados na tabela a seguir:

Técnicas de montagem

Linha de montagem com equipamento de colocação SMT

Onde os componentes são colocados, a placa de circuito impresso normalmente tem almofadas de cobre planas, geralmente de latão estanhado , prateadas ou douradas, sem furos, chamadas de almofadas de solda. A pasta de solda , uma mistura pegajosa de partículas de fluxo e minúsculas de solda, é primeiramente aplicada a todas as almofadas de solda com um aço inoxidável ou estêncil de níquel, usando um processo de serigrafia . Ele também pode ser aplicado por um mecanismo de impressão a jato, semelhante a uma impressora a jato de tinta . Depois de colar, as tábuas seguem para as máquinas de coleta e colocação , onde são colocadas em uma esteira transportadora. Os componentes a serem colocados nas placas são normalmente entregues na linha de produção em fitas de papel / plástico enroladas em bobinas ou tubos de plástico. Alguns grandes circuitos integrados são entregues em bandejas sem estática. As máquinas pick-and-place de controle numérico removem as partes das fitas, tubos ou bandejas e as colocam no PCB. [3]

As placas são então transportadas para o forno de solda por refluxo . Eles entram primeiro em uma zona de pré-aquecimento, onde a temperatura da placa e de todos os componentes é gradualmente aumentada uniformemente. As placas então entram em uma zona onde a temperatura é alta o suficiente para fundir as partículas de solda na pasta de solda, unindo as pontas dos componentes às placas na placa de circuito. A tensão superficial da solda fundida ajuda a manter os componentes no lugar e, se as geometrias das pastilhas de solda forem projetadas corretamente, a tensão superficial alinha automaticamente os componentes em suas pastilhas.

Existem várias técnicas para refluir a solda. Uma é usar lâmpadas infravermelhas ; isso é chamado de refluxo infravermelho. Outra é usar uma convecção de gás quente . Outra tecnologia que está se tornando popular novamente são líquidos de fluorocarbono especiais com altos pontos de ebulição que usam um método chamado refluxo na fase de vapor. Devido a preocupações ambientais, este método caiu em desuso até que a legislação sem chumbo fosse introduzida, o que requer controles mais rígidos sobre a soldagem. No final de 2008, a solda por convecção era a tecnologia de refluxo mais popular usando ar padrão ou gás nitrogênio. Cada método tem suas vantagens e desvantagens. Com o refluxo infravermelho, o projetista da placa deve colocar a placa de modo que os componentes curtos não caiam nas sombras dos componentes altos. A localização do componente é menos restrita se o projetista souber que o refluxo na fase de vapor ou a soldagem por convecção serão usados na produção. Após a soldagem por refluxo, certos componentes irregulares ou sensíveis ao calor podem ser instalados e soldados manualmente, ou em automação em larga escala, por feixe de infravermelho focalizado (FIB) ou equipamento de convecção localizado.

Se a placa de circuito for de dupla face, então este processo de impressão, posicionamento e refluxo pode ser repetido usando cola de solda ou cola para manter os componentes no lugar. Se um processo de solda por onda for usado, as peças devem ser coladas à placa antes do processamento para evitar que elas se soltem quando a pasta de solda que as mantém no lugar estiver derretida.

Após a soldagem, as placas podem ser lavadas para remover resíduos de fluxo e quaisquer esferas de solda que possam encurtar os componentes próximos. O fluxo de resina é removido com solventes de fluorocarbono, alto ponto de inflamação   solventes de hidrocarbonetos ou solventes com baixo nível de "flash", por exemplo, limoneno (derivados de cascas de laranja) que requerem ciclos de enxaguamento extra ou secagem. Os fluxos solúveis em água são removidos com água desionizada e detergente, seguidos por um jato de ar para remover rapidamente a água residual. No entanto, a maioria dos conjuntos eletrônicos é feita usando um processo "No-Clean", onde os resíduos de fluxo são projetados para serem deixados na placa de circuito, uma vez que são considerados inofensivos. Isso economiza o custo da limpeza, acelera o processo de fabricação e reduz o desperdício. No entanto, geralmente é sugerido lavar a montagem, mesmo quando um processo "No-Clean" é usado, quando o aplicativo usa sinais de clock de freqüência muito alta (acima de 1 GHz). Outro motivo para remover os resíduos não limpos é melhorar a adesão de revestimentos conformes e materiais de preenchimento. [4] Independentemente de limpar ou não esses PCBs, a tendência atual da indústria sugere revisar cuidadosamente um processo de montagem de PCB onde "No-Clean" é aplicado, pois resíduos de fluxo presos sob componentes e blindagens de RF podem afetar a resistência de isolamento de superfície (SIR), especialmente em placas de alta densidade de componentes. [5]

Certos padrões de fabricação, como aqueles escritos pelo IPC - Association Connecting Electronics Industries, exigem limpeza, independentemente do tipo de fluxo de solda usado para garantir uma placa completamente limpa. A limpeza adequada remove todos os vestígios de fluxo de solda, bem como sujeira e outros contaminantes que podem ser invisíveis a olho nu. No-Clean ou outros processos de soldagem podem deixar "resíduos brancos" que, de acordo com o IPC, são aceitáveis "desde que esses resíduos tenham sido qualificados e documentados como benignos". [6] No entanto, enquanto as lojas em conformidade com o padrão IPC devem aderir às regras da Associação a bordo, nem todas as instalações de fabricação aplicam o padrão IPC, nem são obrigadas a fazê-lo. Além disso, em algumas aplicações, como na eletrônica de baixo custo, esses métodos de fabricação rigorosos são excessivos tanto em tempo quanto em despesas.

Finalmente, as placas são inspecionadas visualmente para componentes ausentes ou desalinhados e ponte de solda. Se necessário, eles são enviados para uma estação de retrabalho onde um operador humano conserta qualquer erro. Em seguida, eles geralmente são enviados para as estações de teste (testes no circuito e / ou testes funcionais) para verificar se estão funcionando corretamente. Sistemas automatizados de inspeção ótica (AOI) são comumente usados na fabricação de PCBs. Esta tecnologia provou ser altamente eficiente para melhorias de processo e conquistas de qualidade. [7]

Vantagens

As principais vantagens do SMT em relação à técnica de furação antiga são:

• Componentes menores.

• Muito maior densidade de componentes (componentes por unidade de área) e muito mais conexões por componente.

• Componentes podem ser colocados em ambos os lados da placa de circuito.

• Maior densidade de conexões, pois os furos não bloqueiam o espaço de roteamento nas camadas internas nem nas camadas do verso, se os componentes forem montados em apenas um lado da PCB.

• Pequenos erros no posicionamento dos componentes são corrigidos automaticamente à medida que a tensão superficial da solda fundida puxa os componentes para o alinhamento com os eletrodos de solda. (Por outro lado, os componentes do furo de passagem não podem estar levemente desalinhados, porque, uma vez que os condutores passam pelos furos, os componentes estão totalmente alinhados e não podem se mover lateralmente para fora do alinhamento.)

• Melhor desempenho mecânico sob condições de choque e vibração (parcialmente devido à menor massa e parcialmente devido a menos balanço)

• Menor resistência e indutância na conexão; conseqüentemente, menos efeitos de sinal de RF indesejados e desempenho de alta frequência melhor e mais previsível.

• Melhor desempenho de EMC (emissões radiadas mais baixas) devido à menor área de loop de radiação (devido ao pacote menor) e menor indutância de chumbo. [8]

• Menos buracos precisam ser perfurados. (A perfuração de PCBs é demorada e cara.)

• Menor custo inicial e tempo de configuração para produção em massa, usando equipamentos automatizados.

• Montagem automatizada mais simples e rápida. Algumas máquinas de colocação são capazes de colocar mais de 136.000 componentes por hora.

• Muitas peças SMT custam menos que as peças equivalentes de furo passante.

• Um pacote de montagem de superfície é favorecido onde um pacote de baixo perfil é necessário ou o espaço disponível para montar o pacote é limitado. À medida que os dispositivos eletrônicos se tornam mais complexos e o espaço disponível é reduzido, a conveniência de um pacote de montagem de superfície aumenta. Simultaneamente, à medida que a complexidade do dispositivo aumenta, o calor gerado pela operação aumenta. Se o calor não for removido, a temperatura do dispositivo aumenta encurtando a vida operacional. Portanto, é altamente desejável desenvolver embalagens de montagem de superfície com alta condutividade térmica . [9]

Desvantagens

• A SMT é inadequada para peças de alta, alta tensão ou alta tensão, por exemplo, em circuitos de energia. É comum combinar SMT e construção de orifícios, com transformadores , semicondutores de potência dissipadores de calor, capacitores fisicamente grandes , fusíveis, conectores e assim por diante montados em um lado do PCB através de furos.

• O SMT é inadequado como o único método de conexão para componentes que estão sujeitos a solicitações mecânicas frequentes, como conectores usados para fazer interface com dispositivos externos que são freqüentemente conectados e desconectados.

• As conexões de solda dos SMDs podem ser danificadas por envasamento de compostos passando por ciclos térmicos.

• Montagem de protótipo manual ou reparo em nível de componente é mais difícil e requer operadores habilidosos e ferramentas mais caras, devido aos tamanhos pequenos e espaçamentos de chumbo de muitos SMDs. [10] O manuseio de pequenos componentes SMT pode ser difícil, exigindo pinças, ao contrário de quase todos os componentes do furo passante. Considerando que os componentes através de furos permanecerão no lugar (sob força gravitacional) uma vez inseridos e podem ser mecanicamente protegidos antes da soldagem ao dobrar duas guias no lado da solda da placa, os SMDs são facilmente movidos para fora do lugar por um toque de solda ferro. Sem perícia, ao soldar manualmente ou dessoldar um componente, é fácil acidentalmente rebocar a solda de um componente SMT adjacente e deslocá-lo involuntariamente, algo que é quase impossível de se fazer com os componentes do furo.

• Muitos tipos de pacotes de componentes SMT não podem ser instalados em soquetes, o que proporciona fácil instalação ou troca de componentes para modificar um circuito e facilitar a substituição de componentes com falha. (Praticamente todos os componentes do furo podem ser encaixados.)

• Os SMDs não podem ser usados diretamente com breadboards de plug-in (uma ferramenta de prototipagem rápida e rápida), exigindo uma PCB personalizada para cada protótipo ou a montagem do SMD em uma transportadora com pino. Para criar protótipos em torno de um componente SMD específico, pode ser usada uma placa de fuga mais barata . Além disso, protoboards estilo stripboard podem ser usados, alguns dos quais incluem pads para componentes SMD de tamanho padrão. Para prototipagem, breadboarding " bug morto " pode ser usado. [11]

• As dimensões da junta de solda na SMT rapidamente se tornam muito menores à medida que são feitos avanços na tecnologia de passo ultrafino. A confiabilidade das juntas de solda torna-se mais preocupante, uma vez que menos e menos solda é permitida para cada junta. A anulação é uma falha comumente associada a juntas de solda, especialmente ao refluir uma pasta de solda no aplicativo SMT. A presença de vazios pode deteriorar a força da articulação e, eventualmente, levar à falha da articulação. [12] [13]

• Os SMDs, geralmente menores que os componentes equivalentes, têm menos área de superfície para marcação, exigindo que os códigos de identificação de peça ou valores de componentes sejam mais ocultos e menores, exigindo muitas vezes a ampliação a ser lida, enquanto um componente de furo maior pode ser lido e identificado a olho nu. Esta é uma desvantagem para a prototipagem, reparo ou retrabalho e, possivelmente, para a configuração da produção.

Retrabalho

Remoção do dispositivo de montagem em superfície usando pinças de solda

Os componentes defeituosos de montagem em superfície podem ser reparados usando ferros de solda (para algumas conexões) ou usando um sistema de retrabalho sem contato. Na maioria dos casos, um sistema de retrabalho é a melhor escolha, porque o trabalho SMD com um ferro de solda requer considerável habilidade e nem sempre é viável.

O retrabalho geralmente corrige algum tipo de erro, gerado por pessoas ou por máquinas, e inclui as seguintes etapas:

• Derreta a solda e remova o (s) componente (s)

• Remova a solda residual

• Imprimir pasta de solda em PCB, diretamente ou dispensando

• Coloque um novo componente e refluxo.

Às vezes, centenas ou milhares da mesma peça precisam ser consertadas. Tais erros, se devido à montagem, são frequentemente capturados durante o processo. No entanto, todo um novo nível de retrabalho surge quando a falha do componente é descoberta tarde demais e, talvez, despercebida até que o usuário final do dispositivo que está sendo fabricado a experimente. O retrabalho também pode ser usado se produtos de valor suficiente para justificá-lo exigirem revisão ou reengenharia, talvez para alterar um único componente baseado em firmware. O retrabalho em grande volume requer uma operação projetada para essa finalidade.

Existem basicamente dois métodos de solda / dessoldagem sem contato: solda infravermelha e soldagem com gás quente [14] .

Infravermelho

Com a solda infravermelha, a energia para o aquecimento da junta de solda é transmitida por radiação eletromagnética infravermelha de ondas longas ou curtas.

Vantagens:

• Fácil configuração

• Não é necessário ar comprimido

• Não há necessidade de diferentes bicos para muitos formatos e tamanhos de componentes, reduzindo os custos e a necessidade de trocar os bicos

• Reação rápida da fonte de infravermelho (depende do sistema utilizado)

Desvantagens:

• Áreas centrais serão aquecidas mais do que áreas periféricas

• O controle de temperatura é menos preciso e pode haver picos

• Componentes próximos devem ser protegidos do calor para evitar danos, o que requer tempo adicional para cada placa

• A temperatura da superfície depende do albedo do componente : superfícies escuras serão aquecidas mais do que superfícies mais claras

• A temperatura também depende da forma da superfície. A perda de energia por convecção reduzirá a temperatura do componente

• Nenhuma atmosfera de refluxo possível

Gás quente

Durante a soldagem a gás quente, a energia para o aquecimento da junta de solda é transmitida por um gás quente. Isso pode ser ar ou gás inerte ( nitrogênio ).

Vantagens:

• Simulando a atmosfera do forno de refluxo

• Alguns sistemas permitem alternar entre ar quente e nitrogênio

• Bocais padrão e específicos de componentes permitem alta confiabilidade e processamento mais rápido

• Permitir perfis de solda reproduzíveis

• Aquecimento eficiente, grandes quantidades de calor podem ser transferidas

• Até mesmo aquecimento da área da placa afetada

• A temperatura do componente nunca excederá a temperatura do gás ajustada

• Resfriamento rápido após o refluxo, resultando em juntas de solda de grãos pequenos (depende do sistema utilizado)

Desvantagens:

• A capacidade térmica do gerador de calor resulta em reação lenta, pelo que os perfis térmicos podem ser distorcidos (depende do sistema utilizado)

Pacotes

Os componentes de montagem em superfície são geralmente menores que seus equivalentes com derivações e são projetados para serem manuseados por máquinas e não por humanos. A indústria eletrônica padronizou formatos e tamanhos de embalagens (o principal órgão de padronização é o JEDEC ). Esses incluem:

Os códigos fornecidos no gráfico abaixo geralmente informam o comprimento e a largura dos componentes em décimos de milímetros ou centésimos de polegadas. Por exemplo, um componente métrico 2520 é de 2,5 mm por 2,0 mm, o que corresponde aproximadamente a 0,10 polegadas por 0,08 polegadas (portanto, o tamanho imperial é 1008). Exceções ocorrem para o imperial nos dois menores tamanhos passivos retangulares. Os códigos métricos ainda representam as dimensões em mm, embora os códigos de tamanho imperial não estejam mais alinhados. Problematicamente, alguns fabricantes estão desenvolvendo componentes métricos 0201 com dimensões de 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 in × 0,0049 pol), [15] mas o nome imperial 01005 já está sendo usado para 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 pol × 0,0079 pol ) pacote. Esses tamanhos cada vez menores, especialmente 0201 e 01005, às vezes podem ser um desafio de uma perspectiva de fabricação ou confiabilidade. [16]

Exemplo de tamanhos de componentes, códigos métricos e imperiais e comparação incluídos

Imagem composta de uma tela de nome de lapela de matriz LED 11x44 usando LEDs SMD tipo 1608/0603. Parte superior: pouco mais da metade da tela de 21x86 mm. Centro: Close-up de LEDs na luz ambiente. Parte inferior: LEDs em sua própria luz vermelha.

Capacitores SMD (à esquerda) com dois capacitores de passagem (à direita)

Pacotes de dois terminais

Componentes passivos retangulares

Principalmente resistores e capacitores .

Capacitores de tântalo [22] [23]

Capacitores de alumínio [24] [25] [26]

Diodo de contorno pequeno (SOD)

Face sem chumbo de eletrodo de metal [36] ( MELF )

Principalmente resistores e diodos ; componentes em forma de barril, as dimensões não correspondem àquelas de referências retangulares para códigos idênticos.

DO-214 [ editar ]

Comumente usado para retificador, Schottky e outros diodos

Pacotes de três e quatro terminais

Transistor de contorno pequeno (SOT)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm corpo: três terminais para um transistor [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] 4,5 mm x 2,5 mm x 1,5 mm corpo: quatro terminais, o pino central é conectado a uma grande almofada de transferência de calor [41]

• SOT-143: corpo cônico de 3 mm x 1,4 mm x 1,1 mm: quatro terminais: um bloco maior indica o terminal 1. [42]

• SOT-223: corpo de 6,7 mm × 3,7 mm × 1,8 mm: quatro terminais, um dos quais é um grande bloco de transferência de calor [43]

• SOT-323 (SC-70): 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm corpo: três terminais [44]

• SOT-416 (SC-75): 1,6 mm × 0,8 mm × 0,8 mm corpo: três terminais [45]

• SOT-663: 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm corpo: três terminais [46]

• SOT-723: 1,2 mm × 0,8 mm × 0,5 mm corpo: três terminais: chumbo plano [47]

• SOT-883 (SC-101): 1 mm × 0,6 mm × 0,5 mm corpo: três terminais: sem condutor [48]

Outro [ editar ]

• DPAK (TO-252, SOT-428): Embalagem discreta. Desenvolvido pela Motorola para abrigar dispositivos de maior potência. Vem em versões de três [49] ou cinco terminais [50]

• D2PAK (TO-263, SOT-404): maior que o DPAK; basicamente um equivalente de montagem de superfície do pacote de furos TO220 . Vem em versões de 3, 5, 6, 7, 8 ou 9 terminais [51]

• D3PAK (TO-268): ainda maior que D2PAK [52]

Pacotes de cinco e seis terminais

Transistor de contorno pequeno (SOT)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): 2,9 mm x 1,3 / 1,75 mm x 1,3 mm corpo: cinco terminais [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): corpo de 2,9 mm x 1,3 / 1,75 mm x 1,3 mm: seis terminais [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): corpo de 2,9 mm x 1,3 / 1,75 mm x 1,3 mm: oito terminais [55]

• SOT-353 (SC-88A): 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm corpo: cinco terminais [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm corpo: seis terminais [57]

• SOT-563: 1,6 mm × 1,2 mm × 0,6 mm corpo: seis terminais [58]

• SOT-665: 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm corpo: cinco terminais [59]

• SOT-666: 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm corpo: seis terminais [60]

• SOT-886: 1,5 mm × 1,05 mm × 0,5 mm corpo: seis terminais: sem chumbo

• SOT-886: 1 mm × 1,45 mm × 0,5 mm corpo: seis terminais: sem chumbo [61]

• SOT-891: 1,05 mm × 1,05 mm × 0,5 mm corpo: cinco terminais: sem chumbo

• SOT-953: 1 mm × 1 mm × 0,5 mm corpo: cinco terminais

• SOT-963: 1 mm × 1 mm × 0,5 mm corpo: seis terminais

• SOT-1115: 0,9 mm × 1 mm × 0,35 mm corpo: seis terminais: sem condutor [62]

• SOT-1202: 1 mm × 1 mm × 0,35 mm corpo: seis terminais: sem condutor [63]

Vários chips SMD, dessoldados

Pacote MLP de 28 pinos, de cabeça para baixo para mostrar contatos

Pacotes com mais de seis terminais

Dual-in-line

• O Flatpack foi um dos primeiros pacotes montados na superfície.

• Circuito integrado de perfil pequeno (SOIC): dual-in-line, 8 ou mais pinos, forma de chumbo com asa de gaivota, espaçamento entre pinos de 1,27 mm

• Pacote de esboço pequeno, com derivação em J (SOJ), o mesmo que SOIC, exceto o com   [64]

• Pacote fino de contorno pequeno (TSOP), mais fino que o SOIC, com espaçamento menor de pinos de 0,5 mm

• Encolher pacote de contorno pequeno (SSOP), espaçamento entre pinos de 0,65 mm, às vezes 0,635 mm ou, em alguns casos, 0,8 mm

• Pacote de contorno pequeno e fino (TSSOP).

• Pacote de contorno pequeno com tamanho de um quarto (QSOP), com espaçamento entre pinos de 0,635 mm

• Pacote de contorno muito pequeno (VSOP), ainda menor que o QSOP; Espaçamento entre pinos de 0,4, 0,5 mm ou 0,65 mm

• Plano duplo sem chumbo (DFN), menor pegada do que equivalente chumbo

Quad-in-line

• Porta-cavacos de plástico com chumbo (PLCC): quadrado, J-lead, espaçamento entre pinos 1,27 mm

• Pacote quad-flat ( QFP ): vários tamanhos, com pinos em todos os quatro lados

• Pacote quad-flat de baixo perfil ( LQFP ): 1,4 mm de altura, tamanhos variados e pinos em todos os quatro lados

• Conjunto quad de plástico ( PQFP ), um quadrado com pinos em todos os quatro lados, 44 ou mais pinos

• Flat pack de cerâmica quad ( CQFP ): semelhante ao PQFP

• MQFP (Metric Flat Pack ): um pacote QFP com distribuição de pinos métricos

• Thin quad flat-pack ( TQFP ), uma versão mais fina do PQFP

• Quad flat-chumbo ( QFN ): menor pegada do que equivalente chumbo

• Suporte de chip sem chumbo (LCC): os contatos são embutidos verticalmente na solda "wick-in". Comum em eletrônica de aviação por causa da robustez à vibração mecânica.

• Pacote Micro Leadframe ( MLP , MLF ): com um espaçamento de contato de 0,5 mm, sem fios (igual ao QFN)

• Power quad flat sem chumbo ( PQFN ): com pastilhas expostas para dissipação de calor

Matrizes de grade

• Matriz de grade de bola (BGA): Uma matriz quadrada ou retangular de esferas de solda em uma superfície, com um espaçamento entre bolas tipicamente de 1,27 mm (0,050 pol.)

• Land grid array (LGA): Uma matriz de terrenos descobertos apenas. Semelhante à aparência do QFN , mas o acasalamento é feito por pinos de mola dentro de um soquete em vez de solda.

• Matriz de grade de esfera de passo fino ( FBGA )]: Uma matriz quadrada ou retangular de esferas de solda em uma superfície

• Matriz de grade de esfera de passo fino de baixo perfil ( LFBGA ): Uma matriz quadrada ou retangular de esferas de solda em uma superfície, espaçamento de bola tipicamente 0,8 mm

• Matriz de grade de esfera de passo fino fino ( TFBGA ): Uma matriz quadrada ou retangular de esferas de solda em uma superfície, espaçamento de esferas tipicamente 0,5 mm

• Matriz de grade de coluna (CGA): Um pacote de circuito no qual os pontos de entrada e saída são cilindros de solda de alta temperatura ou colunas dispostas em um padrão de grade.

• CCGA (Ceramic Column Grid Array): Um pacote de circuito no qual os pontos de entrada e saída são cilindros de solda de alta temperatura ou colunas dispostas em um padrão de grade. O corpo do componente é cerâmico.

• Matriz de grade de micro bolas (μBGA): espaçamento entre bolas menor que 1 mm

• Pacote com menos chumbo (LLP): Um pacote com distribuição de pinos métricos (0,5 mm de passo).

Dispositivos não empacotados

Embora sejam montados em superfície, esses dispositivos exigem um processo específico para montagem.

• O Chip-on-board (COB), um chip de silício descoberto , que geralmente é um circuito integrado, é fornecido sem um pacote (geralmente um quadro de chumbo moldado com epóxi ) e é preso, geralmente com epóxi, diretamente a uma placa de circuito. O chip é então ligado por fios e protegido contra danos mecânicos e contaminação por um epóxi "glob-top" .

• Chip-on-flex (COF), uma variação de COB, onde um chip é montado diretamente em um circuito flexível .

• Chip-on-glass (COG); uma variação de COB, onde um chip, normalmente um controlador de LCD (LCD), é montado diretamente no vidro:

Muitas vezes há variações sutis nos detalhes do pacote de fabricante para fabricante e, embora sejam usadas designações padrão, os projetistas precisam confirmar as dimensões ao colocar as placas de circuito impresso.

Identificação

Resistores

Para 5% de precisão SMD Os resistores geralmente são marcados com seus valores de resistência usando três dígitos: dois dígitos significativos e um dígito multiplicador. Estas são muitas vezes letras brancas em um fundo preto, mas outros fundos coloridos e letras podem ser usados.

O revestimento preto ou colorido é geralmente apenas em uma face do dispositivo, sendo os lados e a outra face simplesmente o substrato cerâmico geralmente revestido, não revestido. A superfície revestida, com o elemento resistivo por baixo, é normalmente posicionada virada para cima quando o dispositivo é soldado à placa, embora possam ser vistos em casos raros montados com o lado inferior não revestido virado para cima, pelo que o código do valor da resistência não é visível.

Para resistências SMD de precisão de 1%, o código é usado, pois três dígitos não transmitiriam informações suficientes. Este código consiste em dois dígitos e uma letra: os dígitos indicam a posição do valor na seqüência E96, enquanto a letra indica o multiplicador. [65]

Exemplos típicos de códigos de resistência

• 102 = 10 00 = 1.000 Ω = 1 kΩ

• 0R2 = 0,2 Ω

• 684 = 68 0000 = 680.000 Ω = 680 kΩ

• 499 x = 499 x 0,1 = 49,9 Ω

Existe uma ferramenta online para traduzir códigos para valores de resistência. Resistores são feitos em vários tipos; um tipo comum usa um substrato cerâmico. Os valores de resistência estão disponíveis em várias tolerâncias definidas na Tabela de Valores de Década EIA :

• E3, 50% de tolerância (não é mais usado)

• E6, 20% de tolerância (agora raramente usado)

• E12, tolerância de 10%

• E24, 5% de tolerância

• E48, 2% de tolerância

• E96, tolerância de 1%

• E192, 0,5, 0,25, 0,1% e tolerâncias mais estreitas

Capacitores

Os capacitores não-eletrolíticos são geralmente desmarcados e o único método confiável para determinar seu valor é a remoção do circuito e a medição subsequente com um medidor de capacitância ou uma ponte de impedância. 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.

Indutores

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.)