表面貼裝電阻器與其他表面貼裝電子元件一起大量使用。現(xiàn)在,大多數(shù)消費(fèi)電子和專業(yè)/工業(yè)電子產(chǎn)品都是使用表面貼裝技術(shù)制造的。
使用SMT可以改善制造,實(shí)現(xiàn)非常高的自動(dòng)化水平,除此之外,SMT的使用還可以提高可靠性,在合理的尺寸內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高水平的功能,并顯著降低成本。
使用表面貼裝技術(shù)使電子元件能夠簡單地放置在印刷電路板上,然后通過自動(dòng)化過程焊接到位。
因此,就使用量而言,表面貼裝電阻器是幾乎所有電子設(shè)備的首選款式。
表面貼裝電阻器提供與更傳統(tǒng)的軸向引線電阻器相同的功能,但具有較低的功率耗散能力,并且通常具有較低的雜散電感和電容等。
表面貼裝電阻器有所有常用值可供選擇,E3 至 E192 以及一些特殊值(如果需要)。此外,還有各種尺寸可供選擇,其中一些現(xiàn)在很小,難以手動(dòng)處理。
表面貼裝技術(shù)
SMD 電阻器只是使用表面貼裝技術(shù)的電子元件的一種形式。這種形式的組件技術(shù)現(xiàn)在在制造電子設(shè)備中已經(jīng)司空見慣,因?yàn)樗梢愿臁⒏煽康貥?gòu)建電子印刷電路板。
表面貼裝元件最初被設(shè)想為一種使自動(dòng)拾取和放置機(jī)器更易于、更可靠地使用的方法。如今,使用表面貼裝技術(shù),在這種情況下是 SMD 電阻器,使電子電路制造速度更快,成品更可靠。
表面貼裝技術(shù)使組件能夠放置在印刷電路板上,然后直接焊接到印刷電路板上。這消除了將元件主體連接到電路板的引線的需要,這也意味著引線不必穿過電路板,這總是給自動(dòng)化制造帶來重大問題。
表面貼裝技術(shù)概念:典型的無源電子元件
SMD電阻器結(jié)構(gòu)
SMT 電阻器或 SMD 電阻器呈矩形,因此它們通常被稱為片式電阻器。
它們?cè)谥魈沾芍黧w的兩端都有金屬化區(qū)域,這樣它們就可以被設(shè)置在印刷電路板上,該電路板具有焊盤,兩端設(shè)置在焊盤上以提供連接。
表面貼裝電阻器特性
電阻器是通過采用氧化鋁或陶瓷基板制成的。然后將端部連接電極底座放置在其上,然后將其點(diǎn)火以確保它們牢固地固定到位。
然后沉積一層電阻材料薄膜 - 這通常是金屬氧化物或金屬膜 - 再次觸發(fā)電阻器。長度、厚度和所用材料都決定了組件的電阻。然而,在許多情況下,電阻元件將使用 YIG 激光器進(jìn)行修整以獲得所需的電阻。
一旦電阻元件完成,它就會(huì)被連續(xù)的保護(hù)層覆蓋,這些保護(hù)層都可以在應(yīng)用之間嘗試。這些保護(hù)層不僅可以防止機(jī)械損壞,還可以防止水分和其他污染物的進(jìn)入。
最后階段是應(yīng)用標(biāo)記,如果電阻足夠大。
一旦電阻器完成,它們要么以泡罩卷的形式包裝,用于拾取和放置機(jī),要么它們可以作為松散組件提供,同樣可以由拾取和快速機(jī)器使用。
由于 SMD 電阻器使用金屬氧化物或金屬膜制造,并使用堅(jiān)固的涂層進(jìn)行保護(hù),這意味著它們穩(wěn)定且具有良好的溫度和時(shí)間耐受性。
表面貼裝電阻器橫截面
SMD 電阻器兩端的端子是電阻器整體性能的關(guān)鍵。電阻元件和端子之間的內(nèi)部連接通常使用鎳基層,然后連接的外層使用錫基層來提供良好的可焊性,這是這些組件的關(guān)鍵要求。
SMD 電阻封裝
SMD 電阻器封裝通常符合無源 SMD 元件的標(biāo)準(zhǔn) SMD 外形。毋庸置疑,偶爾會(huì)使用其他不太標(biāo)準(zhǔn)的軟件包。
在新設(shè)計(jì)中,越來越多的趨勢是遷移到一些允許功耗的非常小的封裝。這節(jié)省了電路板空間,并允許設(shè)備進(jìn)一步小型化,或?qū)⒏喙δ艽虬较嗤目臻g中。
通用表面貼裝電阻器封裝詳細(xì)信息 | ||
---|---|---|
包裝樣式 | 尺寸 (MM) | 尺寸(英寸) |
2512 | 約6.30 x 3.10 | 約0.25 x 0.12 |
2010 | 約5.00 x 2.60 | 約0.20 x 0.10 |
1812 | 約4.6 x 3.0 | 約0.18 x 0.12 |
1210 | 約3.20 x 2.60 | 約0.12 x 0.10 |
1206 | 約3.0 x 1.5 | 約0.12 x 0.06 |
0805 | 約2.0 x 1.3 | 約0.08 x 0.05 |
0603 | 約1.5 x 0.08 | 約0.06 x 0.03 |
0402 | 1 x 0.5 | 約0.04 x 0.02 |
0201 | 0.6 x 0.3 | 約0.02 x 0.01 |
可以看出,封裝尺寸描述符取自電阻器封裝的測量值,以英寸為單位。0603 SMT 電阻器封裝尺寸為 0.06 x 0.03 英寸。
SMD電阻器規(guī)格
SMD 電阻器由許多不同的公司制造。因此,規(guī)格因制造商而異。
因此,在決定具體需要什么之前,有必要查看特定 SMD 電阻器的制造商額定值。但是,可以對(duì)可能預(yù)期的評(píng)級(jí)進(jìn)行一些概括。
額定功率:在任何設(shè)計(jì)中都需要仔細(xì)考慮額定功率。對(duì)于使用表面貼裝電阻器的設(shè)計(jì),可耗散的功率水平小于使用線端元件的電路。作為指導(dǎo),下面給出了一些更流行的 SMD 電阻器尺寸的典型額定功率。這些只能作為指南,因?yàn)樗鼈兛赡芤蛑圃焐毯痛_切類型而異。
電阻器的額定功率很大程度上取決于其尺寸。因此,可以推廣不同尺寸的 SMD 電阻器的額定功率。
典型 SMD 電阻額定功率 |
||
---|---|---|
包裝樣式 | 典型額定功率 (W) | |
2512 | 0.50 (1/2) | |
2010 | 0.25 (1/4) | |
1210 | 0.25 (1/4) | |
1206 | 0.125 (1/8) | |
0805 | 0.1 (1/10) | |
0603 | 0.0625 (1/16) | |
0402 | 0.0625 - 0.031 (1/16 - 1/32) | |
0201 | 0.05 |
一些制造商會(huì)引用比這更高的功率水平。這里給出的數(shù)字是典型的。
與所有電子元件一樣,始終建議降低組件的額定值,不要讓它們接近其最大額定值。通常建議最大額定值的最大值為 0.5 或 0.6。低于此值的降額將進(jìn)一步提高可靠性。
溫度系數(shù):同樣,金屬氧化膜的使用使這些SMD電阻器能夠提供良好的溫度系數(shù)。可提供 25、50 和 100 ppm / °C 的值。用于SMT電阻器的技術(shù)比用于引線電阻器的一些舊技術(shù)要好得多。因此,這為電路提供了更好的溫度穩(wěn)定性。
寬容:鑒于 SMD 電阻器是使用金屬氧化膜制造的,因此它們的公差值相對(duì)接近。通常 5%、2% 和 1% 廣泛可用。
對(duì)于特殊應(yīng)用,可以獲得 0.5% 和 0.1% 的值。盡管可能不需要窄容差電阻器,但使用它們將有助于確保從一個(gè)電路或模塊到下一個(gè)電路或模塊的可重復(fù)性更好。它減少了電路中使用的寬公差元件的數(shù)量。2% 電阻器被廣泛使用,成本略高于 5% 的版本 - 在某些情況下,它們的使用可能會(huì)有所幫助。除非要求很高,否則通常不需要使用容差為 0.5% 和 0.1% 的 SMT 電阻器,而且它們的成本可能比 2% 的電子元件高得多。
SMT電阻器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
在考慮使用SMT電阻器時(shí),必須牢記其優(yōu)點(diǎn)和局限性。盡管SMT電阻器被廣泛使用,但有幾點(diǎn)值得記住:
SMT電阻器的優(yōu)點(diǎn)
大小:表面貼裝電阻器自然比傳統(tǒng)的軸向或引線元件小得多,因此它們可以實(shí)現(xiàn)更高水平的小型化。
降低電感:SMT電阻器的尺寸和結(jié)構(gòu)意味著它們具有低得多的雜散電感和電容水平,因此它們可用于更高頻率的工作。
精度和公差:用于 SMT 電阻器的技術(shù)意味著它們可以按照高公差制造。它們還具有良好的電阻溫度系數(shù)和長期電阻穩(wěn)定性。
SMT電阻限制
額定功率:SMT電阻器的額定功率小于傳統(tǒng)的軸向引線元件。雖然大多數(shù)使用SMT元件的電路的電流水平往往較低,但在設(shè)計(jì)使用下擺的電路時(shí)應(yīng)小心,以確保不超過其額定功率。
重做:盡管表面貼裝技術(shù)具有很高的可靠性,但有時(shí)需要返工。該技術(shù)并不總是像使用引線組件制成的模塊那樣強(qiáng)大。也就是說,如果使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和工具,那么它是可以正確實(shí)現(xiàn)的。
通常,返工和維修過程中最大的風(fēng)險(xiǎn)是將烙鐵長時(shí)間留在焊盤上造成的。這可能會(huì)導(dǎo)致焊盤可以抬起的月電子板以及電阻器內(nèi)部的損壞。盡管他現(xiàn)在的電阻器比幾年前更加堅(jiān)固,但仍應(yīng)謹(jǐn)慎行事。
SMT電阻器標(biāo)記
就其本質(zhì)而言,SMT 電阻器很小 - 一些尺寸(如 0201)非常小,在許多情況下沒有任何有意義的標(biāo)記空間。由于電阻器通常以卷軸形式裝載到拾取和放置機(jī)器上,該機(jī)器會(huì)自動(dòng)放置電阻器并對(duì)卷軸進(jìn)行標(biāo)記,因此通常不需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。只有當(dāng)項(xiàng)目被返工時(shí),才方便地對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。
三位數(shù)的SMD電阻標(biāo)記代碼
當(dāng)電阻器被標(biāo)記時(shí),使用數(shù)字而不是引線元件中使用的顏色代碼。使用了許多不同的編碼系統(tǒng),但使用最廣泛的是三個(gè)數(shù)字,由兩個(gè)有效數(shù)字和一個(gè)乘數(shù)組成。
MELF SMT 電阻器
另一種可用于某些應(yīng)用的表面貼裝電阻器稱為 MELF 電阻器。這個(gè)名字來自以下幾個(gè)詞:金屬電極無鉛面。它們用于需要非常高的可靠性和性能的地方。電阻器是圓柱形的,因此更難處理。.
MELF表面貼裝電阻器的使用不是特別廣泛,但有時(shí)也用于一些需要特殊電子元件的特殊要求。
表面貼裝電阻器的產(chǎn)量高達(dá)數(shù)十億,并且由于它們非常容易組裝到印刷電路板上,因此使用SMD用于每個(gè)電子電路中。SMD電阻器是現(xiàn)在制造的簡單電子元件,可以以非常低的成本獲得,尤其是在大量使用時(shí)。SMD電阻器是目前使用最廣泛的電阻器技術(shù)形式。
審核編輯:黃飛
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