บรรจุภัณฑ์ SMD คืออะไร?
ในสาขาการผลิตอิเล็กทรอนิกส์แบบไดนามิกการใช้อุปกรณ์พื้นผิว (SMD) แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญไปสู่เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสูงSMDS ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในการออกแบบวงจรที่ทันสมัยจะถูกติดตั้งโดยตรงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ (PCBs) โดยใช้เทคโนโลยีพื้นผิว (SMT)บทนำนี้สำรวจว่าบรรจุภัณฑ์ SMD ด้วยการออกแบบเฉพาะที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆเช่นทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานตัวเก็บประจุไดโอดและวงจรรวมปฏิวัติการประกอบอุปกรณ์และฟังก์ชั่นด้วยการขจัดความต้องการส่วนประกอบในการเจาะ PCB ทำให้ SMDS ช่วยให้การกำหนดค่าชิ้นส่วนหนาแน่นขึ้นส่งเสริมการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่รักษาหรือเพิ่มขีดความสามารถในการทำงานเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์นี้โดดเด่นด้วยกระบวนการประกอบอย่างเป็นระบบซึ่งความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง-จากการประยุกต์ใช้การวางบัดกรีไปยังตำแหน่งที่แน่นอนของส่วนประกอบโดยเครื่องจักรอัตโนมัติการปิดการบัดกรี reflow ที่ทำให้การเชื่อมต่อเป็นจริงในขณะที่เราเจาะลึกลงไปในข้อมูลเฉพาะของบรรจุภัณฑ์ SMD ที่แตกต่างกันและแอปพลิเคชันของพวกเขามันจะกลายเป็นที่ชัดเจนว่าวิวัฒนาการของเทคโนโลยีนี้เป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการย่อขนาดและการปรับปรุงประสิทธิภาพในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันข้อความนี้จะให้คำแนะนำรายละเอียดเกี่ยวกับประเภทบรรจุภัณฑ์ SMD วิธีการบรรจุภัณฑ์ลักษณะ ฯลฯ
แคตตาล็อก
รูปที่ 1: แพ็คเกจ SMD
1. บทนำเกี่ยวกับบรรจุภัณฑ์ SMD
อุปกรณ์พื้นผิว (SMD) เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยส่วนประกอบเหล่านี้ติดตั้งโดยตรงกับพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) โดยไม่ต้องติดตั้งผ่านบอร์ดบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์เหล่านี้หรือที่รู้จักกันในชื่อ SMD บรรจุภัณฑ์ได้รับการออกแบบมาเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการติดตั้งนี้โดยใช้เทคโนโลยีพื้นผิว (SMT)
บรรจุภัณฑ์ SMD เกี่ยวข้องกับการออกแบบทางกายภาพและเค้าโครงที่เฉพาะเจาะจงซึ่งรองรับประเภทส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานตัวเก็บประจุไดโอดและวงจรรวมส่วนประกอบแต่ละประเภทมีขนาดทางกายภาพจำนวนพินและประสิทธิภาพความร้อนที่ไม่ซ้ำกันปรับให้เหมาะกับข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันวิธีการบรรจุภัณฑ์นี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประกอบเพิ่มประสิทธิภาพทั้งประสิทธิภาพและความคุ้มค่าของผลิตภัณฑ์
ในแง่การปฏิบัติกระบวนการติดตั้ง SMDS บน PCB นั้นเป็นระบบอย่างมากในขั้นต้น PCB จัดทำขึ้นด้วยการวางบัดกรีที่ใช้ในสถานที่ที่แม่นยำส่วนประกอบจะถูกหยิบขึ้นมาและวางอย่างแม่นยำโดยเครื่องจักรอัตโนมัติตามข้อกำหนดการออกแบบของพวกเขาบอร์ดผ่านเตาอบบัดกรีที่มีการบัดกรีซึ่งประสานและแข็งตัวทำให้ส่วนประกอบเข้าที่กระบวนการนี้ไม่เพียง แต่เร็ว แต่ยังช่วยลดข้อผิดพลาดเพื่อให้มั่นใจว่าชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์คุณภาพสูง
วิธีการในการบรรจุภัณฑ์ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์นี้ช่วยให้ความหนาแน่นของชิ้นส่วนบนแผงวงจรมากขึ้นนำไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและกะทัดรัดมากขึ้นโดยไม่ลดทอนการทำงานเป็นผลให้บรรจุภัณฑ์ SMD มีบทบาทสำคัญในความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์รองรับแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นต่อการย่อขนาดและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
|
SMD ขนาดบรรจุภัณฑ์ |
ความยาว (มม.) |
ความกว้าง (มม.) |
ความสูง (มม.) |
|
0201 |
0.6 |
0.3 |
0.3 |
|
0402 |
1.0 |
0.5 |
0.35 |
|
0603 |
1.6 |
0.8 |
0.35 |
|
0805 |
2.0 |
1.25 |
0.45 |
|
1206 |
3.2 |
1.6 |
0.45 |
|
1210 |
3.2 |
2.5 |
0.45 |
|
พ.ศ. 2355 |
4.5 |
3.2 |
0.45 |
|
2010 |
5.0 |
2.5 |
0.45 |
|
2512 |
6.4 |
3.2 |
0.45 |
|
5050 |
5.0 |
5.0 |
0.8 |
|
5060 |
5.0 |
6.0 |
0.8 |
|
5630 |
5.6 |
3.0 |
0.8 |
|
5730 |
5.7 |
3.0 |
0.8 |
|
7030 |
7.0 |
3.0 |
0.8 |
|
7070 |
7.0 |
7.0 |
0.8 |
|
8050 |
8.0 |
5.0 |
0.8 |
|
8060 |
8.0 |
6.0 |
0.8 |
|
8850 |
8.0 |
5.0 |
0.8 |
|
3528 |
8.9 |
6.4 |
0.5 |
แผนภูมิที่ 1: ขนาดแพ็คเกจ SMD ทั่วไป
2. ประเภทของบรรจุภัณฑ์ SMD และแอปพลิเคชันของพวกเขา
บรรจุภัณฑ์อุปกรณ์พื้นผิว (SMD) มีหลายประเภททั่วไปแต่ละประเภทออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพและความกะทัดรัดตัดกันอย่างรวดเร็วด้วยเทคโนโลยีที่มีอายุมากกว่าผ่านหลุมนี่คือรายละเอียดของประเภทบรรจุภัณฑ์ SMD หลักและบทบาทเฉพาะในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์:
รูปที่ 2: ประเภทของบรรจุภัณฑ์ SMD
SOIC (วงจรรวมโครงร่างขนาดเล็ก): บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ใช้เป็นพิเศษสำหรับวงจรรวมแพ็คเกจ SOIC มีลักษณะโดยร่างกายที่แคบและเป็นผู้นำที่ตรงซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่พื้นที่เป็นระดับพรีเมี่ยม แต่ไม่ จำกัด มาก
รูปที่ 3: SOIC
QFP (แพคเกจแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส): นำเสนอโอกาสในการขายทั้งสี่ด้านแพ็คเกจ QFP ถูกนำมาใช้สำหรับวงจรรวมที่ต้องการการเชื่อมต่อมากกว่าที่ SOIC สามารถนำเสนอได้ประเภทแพ็คเกจนี้รองรับจำนวนพินที่สูงขึ้นอำนวยความสะดวกในการใช้งานที่ซับซ้อนมากขึ้น
รูปที่ 4: QFP
BGA (อาร์เรย์กริดบอล): แพ็คเกจ BGA ใช้ลูกบอลประสานขนาดเล็กเป็นตัวเชื่อมต่อแทนหมุดแบบดั้งเดิมทำให้มีความหนาแน่นสูงกว่าของการเชื่อมต่อสิ่งนี้ทำให้ BGAs เหมาะสำหรับวงจรรวมขั้นสูงในอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดเพิ่มความหนาแน่นของแอสเซมบลีและประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยรวมอย่างมาก
รูปที่ 5: BGA
SOT (ทรานซิสเตอร์โครงร่างขนาดเล็ก): ออกแบบมาสำหรับทรานซิสเตอร์และส่วนประกอบขนาดเล็กที่คล้ายกันแพ็คเกจ SOT มีขนาดเล็กและมีประสิทธิภาพให้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ในพื้นที่แคบ ๆ โดยไม่ต้องมีที่ว่างบน PCB
รูปที่ 6: SOT
ส่วนประกอบขนาดมาตรฐาน: ขนาดทั่วไปเช่น 0603, 0402 และ 0201 ใช้สำหรับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุขนาดเหล่านี้บ่งบอกถึงส่วนประกอบที่เล็กลงเรื่อย ๆ โดย 0201 เป็นหนึ่งในขนาดมาตรฐานที่เล็กที่สุดที่มีอยู่เหมาะสำหรับเค้าโครง PCB ขนาดกะทัดรัดมาก
ในการใช้งานจริงการเลือกแพ็คเกจ SMD เป็นอาการปวดหัวเพราะมีหลายประเภทให้เลือกและเป็นเรื่องยาก แต่ก็เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องเลือกแพ็คเกจที่เหมาะสมตัวอย่างเช่นเมื่อประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคที่ต้องใช้ทั้งฟังก์ชั่นสูงและขนาดกะทัดรัดการรวมกันของ QFP สำหรับวงจรที่ซับซ้อนและ BGA สำหรับบรรจุภัณฑ์ IC ที่มีความหนาแน่นสูงอาจถูกนำมาใช้แพ็คเกจ SOT สามารถใช้สำหรับส่วนประกอบการจัดการพลังงานเช่นทรานซิสเตอร์ในขณะที่ส่วนประกอบขนาดมาตรฐานเช่นตัวต้านทาน 0603 และตัวเก็บประจุช่วยในการรักษาสมดุลระหว่างขนาดและการทำงาน
บรรจุภัณฑ์ SMD แต่ละประเภทช่วยเพิ่มผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยอนุญาตให้ใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและช่วยให้การพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและทรงพลังยิ่งขึ้นแนวโน้มการย่อขนาดนี้ได้รับการสนับสนุนโดยการออกแบบที่พิถีพิถันของแต่ละประเภทแพ็คเกจเพื่อตอบสนองความต้องการทางเทคโนโลยีที่เฉพาะเจาะจง
|
ชิป ประเภทแพ็คเกจ |
ขนาด ใน MM |
ขนาด หน่วยเป็นนิ้ว |
|
01005 |
0.4x0.2 |
0.016x0.008 |
|
015015 |
0.38 x 0.38 |
0.014x0.014 |
|
0201 |
0.6x03 |
0.02x 0.01 |
|
0202 |
0.5x0.5 |
0.019 x0.019 |
|
02404 |
0.6 x1.0 |
0.02 x0.03 |
|
0303 |
0.8x0.8 |
0.03x0.03 |
|
0402 |
1.0x0.5 |
0.04x0.02 |
|
0603 |
1.5 x 0.8 |
0.06 x 0.03 |
|
0805 |
2.0x1.3 |
0.08x0.05 |
|
1008 |
2.5x2.0 |
0.10x0.08 |
|
พ.ศ. 2320 |
2.8x2.8 |
0.11 x 0.11 |
|
1206 |
3.0 x1.5 |
0.12 x0.06 |
|
1210 |
3.2x2.5 |
0.125 x0.10 |
|
2349 |
4.5x1.6 |
0.18x0.06 |
|
พ.ศ. 2351 |
4.5x2.0 |
0.18 x0.07 |
|
พ.ศ. 2355 |
4.6x3.0 |
0.18 x 0.125 |
|
2368 |
4.5x6.4 |
0.18 x0.25 |
|
2010 |
5.0x2.5 |
0.20x0.10 |
|
2512 |
6.3x3.2 |
0.25 x0.125 |
|
2725 |
6.9 x 6.3 |
0.27 x0.25 |
|
2920 |
7.4x5.1 |
0.29 x0.20 |
แผนภูมิที่ 2: ตารางขนาดแพ็คเกจไดโอด SMD
3. ประเภทของบรรจุภัณฑ์วงจรรวม SMD
ต่อไปเราจะใช้ประเภทบรรจุภัณฑ์วงจรรวม SMD เป็นตัวอย่างเพื่ออธิบายรายละเอียดวงจรรวม (ICS) ตั้งอยู่ในบรรจุภัณฑ์ SMD ที่หลากหลายแต่ละประเภทได้รับการปรับแต่งเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคและแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันทางเลือกของบรรจุภัณฑ์ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของ IC อย่างมีนัยสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของลักษณะความร้อนความหนาแน่นของพินและขนาดนี่คือรายละเอียดที่ดูประเภทหลัก:
SOIC (วงจรรวมโครงร่างขนาดเล็ก): บรรจุภัณฑ์ SOIC โดยทั่วไปจะถูกเลือกสำหรับวงจรรวมที่มีความซับซ้อนปานกลางจำนวนพินสำหรับแพ็คเกจ SOIC มักจะอยู่ในช่วง 8 ถึง 24 การออกแบบทางกายภาพนั้นตรงไปตรงมาซึ่งมีรูปร่างเพรียวบางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีหมุดขยายไปทางด้านข้างทำให้ง่ายต่อการจัดการและประสานกับเค้าโครง PCB มาตรฐาน
QFP (แพ็คเกจแบนสี่เหลี่ยม) และ TQFP (แพ็คเกจแบนสี่เหลี่ยมจงบาง): แพ็คเกจเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการพินจำนวนมากโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 32 ถึง 144 พินหรือมากกว่าตัวแปร QFP และ TQFP มีความเป็นผู้นำในทั้งสี่ด้านของแพ็คเกจสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมซึ่งช่วยให้สามารถรวมระดับสูงในการออกแบบวงจรที่ซับซ้อนในขณะที่ยังคงรักษารอยเท้าที่ค่อนข้างกะทัดรัด
BGA (อาร์เรย์กริดบอล): แพ็คเกจ BGA แยกแยะตัวเองโดยใช้บอลบัดกรีแทนหมุดแบบดั้งเดิมเพื่อเชื่อมต่อ IC กับ PCBการออกแบบนี้รองรับการเพิ่มจำนวนพินที่เพิ่มขึ้นอย่างมากภายในพื้นที่ขนาดเล็กซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานขั้นสูงและประสิทธิภาพสูงBGAs ได้รับการสนับสนุนเป็นพิเศษในชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่หนาแน่นเนื่องจากให้การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่เชื่อถือได้แม้ภายใต้ความเครียดเชิงกล
QFN (Quad Flat No-Leads) และ DFN (Dual Flat No-Leads): แพ็คเกจเหล่านี้ใช้แผ่นแผ่นที่อยู่ด้านล่างของ IC แทนที่จะเป็นพินภายนอกQFN และ DFN ใช้สำหรับ ICS ที่มีการเชื่อมต่อขนาดกลางถึงสูง แต่ต้องใช้รอยเท้าที่เล็กกว่า QFPแพ็คเกจเหล่านี้ยอดเยี่ยมสำหรับประสิทธิภาพความร้อนและการนำไฟฟ้าทำให้เหมาะสำหรับการจัดการพลังงานและวงจรการประมวลผลสัญญาณ
รูปที่ 7: qfn
ในกระบวนการประกอบจริงบรรจุภัณฑ์แต่ละประเภทต้องใช้เทคนิคการจัดการและการบัดกรีเฉพาะตัวอย่างเช่น BGAs ต้องการตำแหน่งอย่างระมัดระวังและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำในระหว่างการบัดกรี reflow เพื่อให้แน่ใจว่าลูกบัดกรีละลายอย่างสม่ำเสมอและเชื่อมต่ออย่างแน่นหนาโดยไม่ต้องเชื่อมในขณะเดียวกัน QFNs และ DFNS ต้องการการจัดตำแหน่งแผ่นที่แม่นยำและแอปพลิเคชันวางบัดกรีที่ดีเพื่อให้ได้การสัมผัสความร้อนที่มีประสิทธิภาพและการเชื่อมต่อไฟฟ้า
ประเภทบรรจุภัณฑ์เหล่านี้ถูกเลือกตามความสามารถในการตอบสนองความต้องการของแอพพลิเคชั่นเฉพาะเช่นการประมวลผลดิจิตอลหรือการจัดการพลังงานในขณะที่รองรับข้อ จำกัด เชิงพื้นที่และความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยแต่ละแพ็คเกจมีส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ IC และเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และอายุยืน
|
ประเภทแพ็คเกจ |
คุณสมบัติ |
แอปพลิเคชัน |
|
Soic |
1. เล็ก ร่างวงจรรวม 2. พื้นผิว เทียบเท่ากับการจุ่มแบบคลาสสิกผ่านหลุม (แพ็คเกจคู่อินไลน์) |
1. แพ็คเกจมาตรฐานสำหรับ Logic LC |
|
TSSOP |
1. บาง หดแพ็คเกจโครงร่างขนาดเล็ก 2. เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ติดตั้งพื้นผิว 3. พลาสติก แพ็คเกจวงจรรวม (LC) 4. ปีกนางนวล ตะกั่ว |
1. อะนาล็อก เครื่องขยายเสียง 2. คอนโทรลเลอร์และไดรเวอร์ 3. อุปกรณ์ตรรกะ 4. หน่วยความจำ อุปกรณ์ 5. RF/Wireless 6. ไดรฟ์ดิสก์ |
|
QFP |
1. Quad แพ็คเกจแบน 2. ง่ายที่สุด ตัวเลือกสำหรับส่วนประกอบพินนับสูง 3. ง่าย เพื่อตรวจสอบโดย AOL 4. ประกอบ ด้วยการบัดกรี reflow มาตรฐาน |
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ 2. หลายช่องทาง ตัวแปลงสัญญาณ
|
|
qfn |
1. Quad ไม่เป็นผู้นำ 2. ไฟฟ้า ผู้ติดต่อไม่ได้ออกมาจากส่วนประกอบ 3. เล็กลง กว่า QFP 4. ต้องการ ความสนใจเป็นพิเศษในชุด PCB |
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ 2. หลายช่องทาง ตัวแปลงสัญญาณ |
|
PLCC |
1. อาร์เรย์กริดบอล 2. ซับซ้อนที่สุด 3. พินสูง นับองค์ประกอบ 4. ไฟฟ้า ส่วนประกอบอยู่ต่ำกว่าซิลิคอน LC 5. ต้องการ reflow soldering สำหรับการประกอบ PCB |
1. ชุดประกอบ PCB ต้นแบบ
|
|
BCA |
1. ผู้ให้บริการชิปตะกั่วพลาสติก 2. อนุญาต ส่วนประกอบที่จะติดตั้งโดยตรงบน PCB |
1. ความเร็วสูง ไมโครโปรเซสเซอร์ 2. อาร์เรย์ประตูการเขียนโปรแกรมภาคสนาม (FPGA) |
|
โผล่ |
1. แพ็คเกจบน เทคโนโลยีแพคเกจ 2. ซ้อนกัน ด้านบนของคนอื่น ๆ |
1. ใช้ สำหรับอุปกรณ์หน่วยความจำและไมโครโปรเซสเซอร์ 2. ความเร็วสูง การออกแบบการออกแบบ HDL |
แผนภูมิที่ 3: แพ็คเกจ SMD วงจรรวม
4. ขนาดบรรจุภัณฑ์ตัวต้านทาน SMD
แพ็คเกจ SMD ของตัวต้านทานก็เป็นเรื่องธรรมดามากตัวต้านทานอุปกรณ์พื้นผิว (SMD) มีขนาดต่าง ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่และการจัดการพลังงานแต่ละขนาดได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจรเนื่องจากลักษณะทางไฟฟ้าเฉพาะและข้อ จำกัด ด้านพื้นที่นี่คือภาพรวมของขนาดตัวต้านทาน SMD ที่ใช้กันทั่วไปและแอพพลิเคชั่นทั่วไป:
0201: นี่เป็นหนึ่งในขนาดที่เล็กที่สุดสำหรับตัวต้านทาน SMD วัดประมาณ 0.6 มม. 0.3 มม.รอยเท้าเล็ก ๆ ของมันทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งพื้นที่มี จำกัด อย่างมากผู้ประกอบการจะต้องจัดการกับตัวต้านทานเหล่านี้ด้วยอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำเนื่องจากขนาดนาทีซึ่งอาจเป็นสิ่งที่ท้าทายในการวางและประสานโดยไม่มีเครื่องมือพิเศษ
0402 และ 0603: ขนาดเหล่านี้พบได้บ่อยในอุปกรณ์ที่พื้นที่เป็นข้อ จำกัด แต่น้อยกว่าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กะทัดรัดที่สุดเล็กน้อย0402 มีขนาดประมาณ 1.0 มม. โดย 0.5 มม. และ 0603 มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยที่ 1.6 มม. 0.8 มม.ทั้งสองมักใช้ในอุปกรณ์มือถือและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาอื่น ๆ ที่การใช้พื้นที่ PCB มีประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญมากช่างเทคนิคชอบขนาดเหล่านี้เพื่อความสมดุลระหว่างการจัดการและคุณสมบัติการประหยัดพื้นที่
0805 และ 1206: ตัวต้านทานขนาดใหญ่เหล่านี้วัดได้ประมาณ 2.0 มม. โดย 1.25 มม. สำหรับ 0805 และ 3.2 มม. โดย 1.6 มม. สำหรับ 1206 พวกเขาถูกเลือกสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการจัดการพลังงานที่สูงขึ้นและความทนทานที่มากขึ้นขนาดที่เพิ่มขึ้นช่วยให้การจัดการและการบัดกรีง่ายขึ้นทำให้เหมาะสำหรับส่วนที่หนาแน่นน้อยกว่าของวงจรหรือในการใช้งานพลังงานที่การกระจายความร้อนเป็นเรื่องที่น่ากังวล
การเลือกขนาดตัวต้านทาน SMD ที่ถูกต้องช่วยให้แน่ใจว่าวงจรทำงานตามที่คาดไว้และไม่ใช้พื้นที่ที่ไม่จำเป็นหรือความเสี่ยงที่ล้มเหลวเนื่องจากกำลังเกินพิกัดผู้ประกอบการจะต้องพิจารณาทั้งข้อกำหนดทางไฟฟ้าและรูปแบบทางกายภาพของ PCB เมื่อเลือกตัวต้านทานการตัดสินใจครั้งนี้ส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งตั้งแต่ความสะดวกในการประกอบไปจนถึงประสิทธิภาพสูงสุดและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละหมวดหมู่ขนาดมีบทบาทที่แตกต่างมีอิทธิพลต่อวิธีที่นักออกแบบและช่างเทคนิคเข้าใกล้การประกอบและซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย
5. ลักษณะของอุปกรณ์ติดตั้งพื้นผิว (SMD)
รูปที่ 8: ติดตั้งแผงวงจร
อุปกรณ์พื้นผิว (SMD) ได้รับการสนับสนุนในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยเนื่องจากข้อได้เปรียบที่สำคัญหลายประการที่พวกเขานำเสนอผ่านส่วนประกอบแบบดั้งเดิมผ่านรู
ขนาดกะทัดรัด: ส่วนประกอบ SMD มีขนาดเล็กกว่าคู่ของพวกเขาผ่านรูการลดขนาดนี้ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดมากขึ้นทำให้ผู้ผลิตสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่เพรียวบางและพกพาได้มากขึ้นช่างเทคนิคได้รับประโยชน์จากความสามารถในการพอดีกับส่วนประกอบมากขึ้นบนแผงวงจรพิมพ์เดี่ยว (PCB) ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเทคโนโลยีขั้นสูงเช่นสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้
ต้นทุน-ประสิทธิผล: ขนาดที่เล็กลงของ SMDs ลดการใช้วัสดุซึ่งสามารถลดต้นทุนต่อองค์ประกอบได้อย่างมีนัยสำคัญระบบอัตโนมัติระดับสูงในกระบวนการประกอบ SMD ช่วยลดต้นทุนแรงงานเครื่องหยิบและสถานที่อัตโนมัติจัดการส่วนประกอบเล็ก ๆ เหล่านี้ด้วยความเร็วและความแม่นยำซึ่งไม่เพียง แต่ลดเวลาการผลิต แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงของความผิดพลาดของมนุษย์และความไม่สอดคล้องกัน
ประสิทธิภาพที่ได้รับการปรับปรุง: ขนาดที่ลดลงของ SMDS ช่วยลดการเหนี่ยวนำตะกั่วทำให้เหมาะกับแอปพลิเคชันความเร็วสูงหรือความถี่สูงสิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับอุตสาหกรรมเช่นอุตสาหกรรมโทรคมนาคมและคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วและประสิทธิภาพสูงขึ้นช่างเทคนิคสังเกตความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดีขึ้นและเวลาตอบสนองที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในวงจรที่ใช้ SMDS
ความสามารถในการติดตั้งสองด้าน: SMD สามารถติดตั้งได้ทั้งสองด้านของ PCB ซึ่งเป็นสองเท่าของอสังหาริมทรัพย์ที่มีอยู่สำหรับส่วนประกอบในแต่ละบอร์ดความสามารถนี้ช่วยเพิ่มความหนาแน่นและความซับซ้อนของ PCB ทำให้สามารถใช้งานได้ขั้นสูงภายในพื้นที่เดียวกันหรือลดลง
ความเก่งกาจ: เทคโนโลยี SMD รองรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายทำให้สามารถใช้งานได้กับชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภทความเก่งกาจนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่งในอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นที่ต้องใช้ส่วนประกอบที่หลากหลายในการปฏิบัติงานต่าง ๆ
ประสิทธิภาพการผลิตที่เพิ่มขึ้น: ระบบอัตโนมัติของแอสเซมบลี SMD ช่วยเพิ่มอัตราการผลิตและรับประกันคุณภาพที่สอดคล้องกันในแบทช์เครื่องจักรวางแต่ละองค์ประกอบอย่างแม่นยำลดโอกาสในการจัดวางข้อผิดพลาดและหน่วยที่มีข้อบกพร่องซึ่งจะลดลงของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยรวม
แม้จะมีประโยชน์เหล่านี้เทคโนโลยี SMD นั้นมาพร้อมกับข้อ จำกัด บางประการที่ต้องพิจารณาในขั้นตอนการออกแบบและการผลิตยกตัวอย่างเช่นการบัดกรีด้วยตนเองของ SMDS เป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากขนาดเล็กของพวกเขาต้องใช้ทักษะและอุปกรณ์พิเศษนอกจากนี้ SMDs ยังมีความไวต่อความเสียหายจากการปล่อยไฟฟ้าสถิต (ESD) ซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังและมาตรการป้องกันที่เฉพาะเจาะจงในระหว่างการประกอบและการขนส่ง
การทำความเข้าใจกับลักษณะเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและทรงพลังยิ่งขึ้น
|
แพ็คเกจ |
ขนาด (มม.) |
แอปพลิเคชัน |
ส่วนประกอบ พิมพ์ |
ตัวเลข ของหมุด |
|
SMA |
3.56 x2.92 |
RF และอุปกรณ์ไมโครเวฟ |
ไดโอด |
2 |
|
D0-214 |
5.30x6.10 |
พลัง ไดโอดแก้ไข |
ไดโอด |
2 |
|
DO-213AA |
4.57 x3.94 |
เล็ก ทรานซิสเตอร์สัญญาณและไดโอด |
ไดโอด |
2 |
|
SMC |
5.94x5.41 |
แบบบูรณาการ วงจรตัวต้านทานและตัวเก็บประจุพลังงาน MOSFET และหน่วยงานกำกับดูแลแรงดันไฟฟ้า |
ไดโอด |
2 |
|
ถึง 277 |
3.85 x3.85 |
พลัง Mosfets และแรงดันไฟฟ้า |
Mosfet |
3 |
|
MBS |
2.60 x1.90 |
การสลับ ไดโอดและวงจรรวมที่มีความหนาแน่นสูง |
ไดโอด |
2 |
|
S0D-123 |
2.60 x1.90 |
เล็ก ไดโอดสัญญาณและทรานซิสเตอร์ |
ไดโอด |
2 |
|
0603 |
1.6x0.8 |
ผู้บริโภค, อุปกรณ์ยานยนต์และอุตสาหกรรม |
ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ |
2 |
|
0805 |
2.0 x1.25 |
ผู้บริโภค, อุปกรณ์ยานยนต์และอุตสาหกรรม |
ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ |
2 |
|
1206 |
3.2 x1.6 |
ผู้บริโภค, อุปกรณ์ยานยนต์และอุตสาหกรรม |
ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ |
2 |
แผนภูมิที่ 4: การเปรียบเทียบต้นฉบับ SMD ที่ใช้กันทั่วไป
6. ความสัมพันธ์ระหว่าง SMD และ SMT ในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์
ในขอบเขตของการผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ติดตั้งพื้นผิว (SMDS) และเทคโนโลยีพื้นผิว (SMT) เป็นแนวคิดที่เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดแต่ละคนมีบทบาทสำคัญในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่
SMD - ส่วนประกอบ: SMDS อ้างถึงส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จริงเช่นตัวเก็บประจุตัวต้านทานและวงจรรวมอุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดเล็กและความสามารถในการติดตั้งโดยตรงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)ซึ่งแตกต่างจากส่วนประกอบดั้งเดิมที่ต้องมีโอกาสในการขายผ่าน PCB SMDS นั่งอยู่บนพื้นผิวซึ่งช่วยให้การออกแบบที่กะทัดรัดมากขึ้น
รูปที่ 9: การติดตั้งแพ็คเกจ SMD
SMT - กระบวนการประกอบ: SMT เป็นวิธีการที่ SMDs เหล่านี้ถูกนำไปใช้และบัดกรีลงบน PCB
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับขั้นตอนที่แม่นยำและประสานงานหลายขั้นตอน:
การเตรียม PCB: PCB จัดทำขึ้นเป็นครั้งแรกด้วยรูปแบบของการวางบัดกรีที่ใช้เฉพาะเมื่อส่วนประกอบจะถูกวางโดยทั่วไปแล้วการวางนี้จะถูกนำไปใช้โดยใช้ลายฉลุที่ทำให้มั่นใจได้ว่ามีความแม่นยำและสม่ำเสมอ
การจัดวางส่วนประกอบ: เครื่องจักรอัตโนมัติพิเศษจากนั้นรับและวาง SMDS ลงในพื้นที่ที่เตรียมไว้ของ PCBเครื่องเหล่านี้มีความแม่นยำสูงและสามารถวางส่วนประกอบหลายร้อยชิ้นต่อนาทีให้สอดคล้องกับการบัดกรี
การบัดกรี 3Reflow: หลังจากตำแหน่งการประชุมทั้งหมดผ่านเตาอบรีฟว์ความร้อนภายในเตาอบนี้จะละลายการบัดกรีวางดังนั้นจึงสร้างรอยต่อประสานที่มั่นคงระหว่าง SMDS และ PCBวัฏจักรการทำความร้อนและการระบายความร้อนที่ควบคุมนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องเช่นข้อต่อประสานเย็นหรือความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบเสียหายได้
การตรวจสอบและการทดสอบ: ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบและทดสอบบอร์ดประกอบเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดมีความปลอดภัยและฟังก์ชั่นบอร์ดอย่างถูกต้องสิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบด้วยภาพการตรวจสอบออพติคอลอัตโนมัติ (AOI) และการทดสอบการทำงาน
การบูรณาการ SMD และ SMT ได้ปรับปรุงความสามารถในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมากด้วยการอนุญาตให้มีส่วนประกอบมากขึ้นที่จะติดตั้งในพื้นที่ขนาดเล็กเทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียง แต่เพิ่มประสิทธิภาพและความซับซ้อนของอุปกรณ์ แต่ยังช่วยให้มีประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของพื้นที่ความก้าวหน้าของ SMT ได้ผลักดันแนวโน้มไปสู่การย่อขนาดและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปรับฟังก์ชั่นการใช้งานได้มากขึ้นในแพ็คเกจขนาดเล็กและสนับสนุนวิวัฒนาการของเทคโนโลยีดิจิตอล
ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างส่วนประกอบ (SMD) และวิธีการใช้งาน (SMT) ของพวกเขามีบทบาทที่ไม่มีใครเทียบในการผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์และการผลิตผลักดันอุตสาหกรรมไปสู่โซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมที่เหมาะสมกับระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นในพื้นที่ขนาดกะทัดรัด
7. บทสรุป
การสำรวจประเภทบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์พื้นผิว (SMD) ตลอดทั้งข้อความนี้เน้นย้ำบทบาทสำคัญของพวกเขาในการผลักดันขอบเขตของการออกแบบและการผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยตัวแปรบรรจุภัณฑ์แต่ละตัวจาก SOIC และ QFP ถึง BGA และอื่น ๆ ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์ประสิทธิภาพที่แตกต่างกันโดยจัดการกับความต้องการความร้อนเชิงพื้นที่และการทำงานของชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนเทคโนโลยีเหล่านี้อำนวยความสะดวกในการบูรณาการส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูงและมีประสิทธิภาพสูงเข้ากับอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดมากขึ้นการขับเคลื่อนความก้าวหน้าในภาคต่างๆรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคโทรคมนาคมและอุปกรณ์การแพทย์เมื่อเราพิจารณากระบวนการที่พิถีพิถันในการใช้ส่วนประกอบเหล่านี้โดยใช้เทคโนโลยีพื้นผิว (SMT)-จากการประยุกต์ใช้การวางบัดกรีที่แม่นยำไปยังตำแหน่งเชิงกลยุทธ์และการบัดกรีของส่วนประกอบ-เห็นได้ชัดว่า SMD และ SMT ไม่ได้เป็นเพียงส่วนประกอบของส่วนประกอบพวกเขาเป็นตัวแทนของปรัชญาการออกแบบและการผลิตที่ครอบคลุมซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ความยืดหยุ่นและความสามารถในการผลิตการยอมรับความท้าทายเช่นการบัดกรีด้วยตนเองและความอ่อนแอต่อการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตอุตสาหกรรมยังคงสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ในการพัฒนาการจัดการและมาตรการป้องกันที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นเพื่อปกป้องส่วนประกอบเหล่านี้ในที่สุดวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของ SMD และ SMT เน้นการแสวงหาความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีอย่างไม่หยุดยั้งทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่เพียง แต่มีขนาดเล็กและทรงพลังเท่านั้น
คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]
1. แพ็คเกจ SMD คืออะไร?
แพ็คเกจ SMD (อุปกรณ์พื้นผิว) หมายถึงสิ่งที่แนบมาทางกายภาพและการกำหนดค่าของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งโดยตรงบนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ (PCBs)
2. ทำไม SMD จึงใช้?
SMDs ถูกใช้เป็นหลักเนื่องจากข้อได้เปรียบที่สำคัญของขนาดประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการผลิต: การลดขนาดประสิทธิภาพสูงประสิทธิภาพการผลิตการติดตั้งสองด้าน
3. ความแตกต่างระหว่าง SMD และ SMT คืออะไร?
SMD หมายถึงส่วนประกอบที่แท้จริง (อุปกรณ์ติดตั้งพื้นผิว) ที่ใช้กับ PCB ในขณะที่ SMT (เทคโนโลยีพื้นผิวติดตั้ง) หมายถึงวิธีการและกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการวางและบัดกรีส่วนประกอบเหล่านี้ลงบน PCB
4. แพ็คเกจ SMD IC ประเภทใด?
SOIC (วงจรรวมโครงร่างขนาดเล็ก), QFP (แพ็คเกจแบนสี่เหลี่ยม), BGA (อาร์เรย์กริดบอล), QFN (ไม่มีการเป็นผู้นำแบบแบน) และ DFN (คู่แบนแบน)
5. ส่วนประกอบ SMD ราคาถูกกว่าหรือไม่?
ใช่ส่วนประกอบ SMD มักจะถูกกว่าคู่ค้าผ่านรูเมื่อพิจารณาการผลิตขนาดใหญ่