บน 12/04/2024
803
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
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
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
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
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
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
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
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
หุ้น: