قطعات SMD (قطعه نصب سطحی)

دنیای جدید الکترونیک، زندگی را قابل دسترس‌تر می‌کند و همه محصولات در حال کوچک‌تر شدن هستند. محصولات به طور فزاینده‌ای وظایف را سریع‌تر و کارآمدتر انجام می‌دهند. به دلیل SMD که مخفف Surface-mounted device است، امکان کوچک‌سازی لوازم الکترونیکی وجود دارد. قطعات SMD روی سطح ... نصب می‌شوند. تابلوهای مدار چاپی (PCBها) و این فرآیند SMT نامیده می‌شود. قطعه SMD نقش پشتیبانی اساسی SMT (فناوری نصب سطحی) را بر عهده می‌گیرد. شما می‌توانید کالاهایی را با این فناوری جدید تهیه کنید، به عنوان مثال، تلفن‌های هوشمند، رایانه‌ها یا حتی محصولات/تجهیزات تولیدی صنعتی.

این مقاله در مورد دنیای قطعات SMD، چیستی قطعات SMD، اهمیت آنها، شناسایی قطعات معمول و نحوه لحیم کاری قطعات SMD به شما خواهیم گفت. در پایان این راهنما، خواهید فهمید که چرا قطعات SMD برای صنعت الکترونیک بسیار مهم هستند و تأثیر آنها بر توسعه دستگاه‌ها برای استفاده روزمره چیست.

قطعات SMD چیست؟

اجزای SMD دستگاه‌های الکترونیکی کوچکی هستند که مستقیماً به سطح PCB متصل می‌شوند، برخلاف اجزای سنتی که دارای پایه‌های بلندی هستند که از سوراخ‌های روی برد عبور می‌کنند. تختهقطعات SMD متعددی در بازار وجود دارد، از جمله مقاومت‌ها، دیودها، ترانزیستورها، خازن‌ها و مدارهای مجتمع. اکثر آنها از نظر فنی در مدارهای PCB به کار می‌روند، ویژگی‌های خاص خود را دارند و نقش‌های خاصی را روی برد ایفا می‌کنند. و از طریق SMT روی PCBها لحیم می‌شوند. SMT (فناوری نصب سطحی) مزایای بسیاری دارد و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی در دنیای معاصر از طریق SMT ساخته می‌شوند.

درباره PCBasic

زمان در پروژه‌های شما حکم پول را دارد – و PCBasic آن را دریافت می کند. PCاساسی هست یک شرکت مونتاژ PCB که هر بار نتایج سریع و بی‌نقصی ارائه می‌دهد. خدمات جامع ما خدمات مونتاژ PCB شامل پشتیبانی مهندسی متخصص در هر مرحله، تضمین کیفیت برتر در هر تخته. به عنوان یک پیشرو سازنده مونتاژ PCB, ما یک راهکار جامع ارائه می‌دهیم که زنجیره تأمین شما را ساده می‌کند. با تیم پیشرفته ما همکاری کنید کارخانه نمونه اولیه PCB برای تحویل سریع و نتایج عالی که می‌توانید به آنها اعتماد کنید.

چرا قطعات SMD ضروری هستند؟

همانطور که بحث کردیم، لوازم برقی اندازه آنها به طور مداوم در حال کاهش است و قطعات SMD قدرتمندتر شده و در دستگاه‌های الکترونیکی همه کاره مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها با لحیم کردن قطعات بیشتر در یک برد با اندازه کوچکتر، به رفع این نیاز کمک می‌کنند و به هسته فناوری الکترونیک مدرن تبدیل شده‌اند. این دستگاه‌ها نه تنها کوچکتر، بلکه مؤثرتر و قابل اعتمادتر نیز هستند.

مزایای قطعات SMD

در اینجا تجزیه و تحلیل دقیقی از مزایای قطعات SMD ارائه شده است که به شما کمک می‌کند تا دلیل محبوبیت قطعات SMD را درک کنید.

1.     اندازه کوچکتر، دقت بیشتر و طراحی جمع و جور

طراحی‌های دقیق و جمع‌وجور در اندازه‌های کوچک، مهم‌ترین مزایای قطعات SMD هستند. قطعات سوراخ‌دار با پایه‌های بلند که از PCB عبور می‌کنند، برای ساخت یک مدار کامل به فضای کافی نیاز دارند. در حالی که قطعات SMD از نظر اندازه به طور قابل توجهی کوچک‌تر هستند، می‌توانند مستقیماً بدون سوراخ‌کاری روی PCB نصب شوند. از این رو، می‌توان قطعات بیشتری را روی برد لحیم کرد تا دستگاه‌ها جمع‌وجورتر و سبک‌تر شوند.

این فناوری را می‌توان با استفاده از مثال یک تلفن هوشمند مدرن درک کرد. می‌توانید درون یک برد مدار بسیار پیچیده و منحصر به فرد پر از صدها یا هزاران قطعه SMD را ببینید. اگر این تلفن هوشمند با قطعات بزرگ سنتی ساخته می‌شد، باید بسیار بزرگتر می‌بود. فناوری SMD این قطعات را قادر می‌سازد تا به طور نزدیک به هم قرار گیرند و اندازه‌های باریکی ایجاد کنند.

2.     تولید سریع‌تر و کارآمدتر

پیش از این، تمام قطعات در ساخت دستگاه‌های الکترونیکی به صورت دستی روی PCB لحیم می‌شدند، فرآیندی که بسیار زمان‌بر و خسته‌کننده بود. با استفاده از قطعات SMD، تولید سریع‌تر می‌شود. قطعات SMD از طریق ماشین‌آلات جایگذاری می‌شوند. این ماشین‌ها قطعات را انتخاب کرده و آنها را به سرعت و با دقت روی PCB قرار می‌دهند. این ماشین‌ها به تسریع فرآیند تولید کمک می‌کنند. می توان هزاران قطعه SMD را در یک ساعت قرار دهید. نیازی به سوراخ کردن PCB برای مونتاژ قطعات SMD نیست و زمان و هزینه تولید را کاهش می‌دهد.

3.     عملکرد بهتر در مدارهای فرکانس بالا

اجزای SMD در مدارهای فرکانس بالا عملکرد الکتریکی بهتری نسبت به اجزای سنتی دارند. اجزای سنتی از طول اضافی سیم‌ها استفاده می‌کنند که باعث ایجاد القا و خازن پارازیتی می‌شود که در عملکرد مدارها اختلال ایجاد می‌کند. در صورت نیاز به سیم، باید کوتاه باشند یا در برخی موارد، اصلاً وجود نداشته باشند و این جایی است که اجزای SMD کمتر مشکل‌ساز هستند. بنابراین، اجزای SMD، به ویژه در سرعت و فرکانس بالا، برتر هستند. در الکترونیک مدرن، زمانی که از دستگاه‌ها خواسته می‌شود داده‌های بزرگی را در مدت زمان محدودی پردازش کنند، کارایی بیشتر ضروری است. بنابراین، آنها برای تولیدات امروزی، از جمله تلفن‌های هوشمند، رایانه‌ها، دستگاه‌های ارتباطی و سایر موارد، ضروری هستند.

4.     صرفه‌جویی در هزینه‌ها در تولید

اجزای SMD می‌توانند گران‌تر از اجزای سنتی باشند، اما صرفه‌جویی در تولید بسیار بیشتر است. زیرا SMD در مونتاژ PCB از مواد کمتری نسبت به فرآیند سوراخ‌کاری استفاده می‌کند. تولید در مقیاس بزرگ در صنایع، تفاوت هزینه زیادی ایجاد می‌کند. تولیدکنندگان سود می‌برند از جانب ساخت قطعات با کیفیت و قابل اعتماد در مقادیر زیاد با هزینه کمتر و در مدت زمان کوتاه. سپس، قطعات SMD به استانداردی در بازار الکترونیک امروز تبدیل شده‌اند.

5.     قابلیت اطمینان بیشتر

به نقطه‌ای رسیده‌ایم که اجزای SMD تقریباً در هر جایی مستقر می‌شوند؛ چرا؟ ساده است - قابلیت اطمینان. به عنوان مثال، مقاومت عمدتاً در دستگاه‌های قابل حمل برای تحمل فشار، مانند لرزش یا ضربه، استفاده می‌شود. علاوه بر این، عناصر زیادی در نزدیکی یکدیگر قرار گرفته‌اند. چنین چیدمانی به ... کمک می‌کند. اجتناب از مشکلات و هرگونه دخالت در چنین انبوهی از محکم فشرده شده مدارها. این قابلیت اطمینان زمانی که عملکرد دستگاه در فواصل طولانی مورد نیاز است، مانند بخش پزشکی، صنایع مونتاژ خودرو و صنایع تولیدی، به سرعت احساس می‌شود.

راهنمای جامع قطعات SMD

ما مزایای قطعات SMD را در بالا شرح داده‌ایم. در این بخش، انواع مختلف قطعات SMD موجود در بازار و نحوه‌ی ... بیشتر توضیح داده خواهد شد. به آنها را شناسایی یا متمایز کنید، و چگونه به آنها را بر اساس بسته بندی مقایسه کنید.

انواع قطعات SMD

قطعات SMD انواع مختلفی دارند که هر کدام عملکرد خاصی را در یک مدار الکترونیکی انجام می‌دهند. در اینجا رایج‌ترین انواع آنها را مشاهده خواهید کرد:

• مقاومت: این نوع قطعه به کنترل ولتاژ برق در یک مدار و جریان الکتریکی کمک می‌کند. آن‌ها بر اساس نیاز و اندازه مدار مورد نظر، در مقاومت‌های مختلفی عرضه می‌شوند.

• خازن: خازن‌ها سازماندهی شده‌اند برای نگهداری و ارائه انرژی الکتریکی. آنها در فرآیند لحیم کاری PCB برای فیلتر کردن، تامین برق و تبدیل سیگنال استفاده می‌شوند.

• دیودها: دیودها استفاده می‌شوند برای مدارهای حفاظت، یکسوسازی AC به DC و مدولاسیون سیگنال. دیودها فقط اجازه عبور جریان را در یک جهت خاص می‌دهند. از این نظر, آنها را می‌توان بر اساس توان به انواع مختلفی طبقه‌بندی کرد. دیودها در منابع تغذیه، مدارهای دمدولاسیون سیگنال، روشنایی LED و غیره استفاده می‌شوند.

• ترانزیستورها: ترانزیستورها قطعات نیمه‌هادی هستند که عمدتاً برای تقویت و سوئیچینگ استفاده می‌شوند. آن‌ها در انواع مدارها، از مدارهای ساده گرفته تا سیستم‌های بسیار یکپارچه، استفاده می‌شوند. ترانزیستورهای SMD کارآمدتر و کوچک‌تر هستند.

• مدارهای مجتمع (IC): آی‌سی‌ها ممکن است پیچیده‌ترین قطعات SMD باشند که شامل میلیون‌ها ترانزیستور، مقاومت، خازن و سایر اجزا در یک قطعه هستند. آن‌ها در میکروکنترلرها تا پردازنده‌ها و تراشه‌های حافظه گنجانده شده‌اند و همچنین در رگولاتورهای ولتاژ جداگانه وجود دارند.

Eآه این اجزا نقش حیاتی در عملکرد کلی یک دستگاه الکترونیکی ایفا می‌کنند. درک آنها برای کسی که در زمینه طراحی یا تعمیر لوازم الکترونیکی کار می‌کند، مهم است.

نمودار شناسایی قطعات SMD

شناسایی قطعات SMD به دلیل اندازه کوچک و موجودی محدود برای علامت‌گذاری می‌توانند دشوار باشند. با این حال، درک آنها برای مونتاژ و عیب‌یابی صحیح بسیار مهم است.

در اینجا نمودار شناسایی قطعات SMD آمده است:

انواع بسته بندی SMD

اصطلاح بسته‌بندی SMD به اندازه و شکل یک قطعه SMD مربوط می‌شود. نوع بسته‌بندی بسیار مهم است زیرا آن را تعریف می‌کند. چگونه جزء اراده در PCB نصب شود و چگونه انجام شود تعاملs با اجزای دیگر.

در اینجا برخی از انواع رایج بسته‌بندی SMD آورده شده است:

SOIC (مدار مجتمع با طرح کلی کوچک): این بسته معمولاً در مدارهای مجتمع استفاده می‌شود و شکلی مستطیلی دارد که پایه‌ها یا پین‌هایی در طرفین آن قرار دارند. بسته SOIC در چندین ترکیب عرض/پین عرضه می‌شود.

QFP (بسته چهارتایی تخت): QFPها در هر چهار طرف خود دارای پایه هستند و برای آی‌سی‌هایی که به اتصالات بزرگ نیاز دارند، استفاده می‌شوند. آن‌ها در میکروکنترلرها و پردازنده‌ها گنجانده شده‌اند.

BGA (آرایه شبکه توپی): بسته‌های BGA، آی‌سی‌های با چگالی بالا و کاربردی مانند پردازنده‌ها هستند. آن‌ها دارای شبکه‌ای از توپ‌های لحیم در یک طرف این حامل تراشه هستند. این توپ‌های لحیم برای اتصال این تراشه به PCB استفاده می‌شوند.

ترانزیستور با طرح کلی کوچک (SOT): SOT ها در درجه اول برای تعریف ناحیه ترانزیستورها و عناصر مشابه به کار می‌روند. SOT ها در اندازه‌ها و شکل‌های مختلفی وجود دارند و ممکن است سه یا چند سیم را بپذیرند. آنها معمولاً در مدارهای کنترل قدرت استفاده می‌شوند..

هر بسته برای هدف خاصی استفاده می‌شود و انتخاب بسته به الزامات خاص طراحی مدار بستگی دارد.

چگونه قطعات SMD را بررسی کنیم؟

بررسی، جنبه بسیار مهمی در ساخت و تعمیر قطعات است. برخی از قطعات معیوب باعث عدم عملکرد دستگاه می‌شوند. می‌توانید قطعات SMD را از طریق مراحل زیر بررسی کنید:

بازرسی بصری

بازرسی چشمی مرحله اولیه بررسی قطعات SMD است. از این روش برای بررسی هرگونه علائم قابل مشاهده مانند ترک، رنگ‌پریدگی یا هر قطعه‌ای که گم شده است استفاده می‌شود. قطعات بزرگ را می‌توان با چشم غیرمسلح و بدون میکروسکوپ بررسی کرد، اما برای بررسی قطعات کوچک به لنزهای دستی یا میکروسکوپ نیاز خواهید داشت.

با استفاده از مولتی متر

مولتی‌متر ابزاری است که با آن می‌توان تست‌های مقاومت، ظرفیت خازنی و پیوستگی را روی SMD انجام داد. بسته به نوع قطعات SMD، روش استفاده از مولتی‌متر می‌تواند برای هر نوع متفاوت باشد.

در اینجا نحوه استفاده از مولتی متر برای انواع مختلف قطعات آورده شده است:

• مقاومت: صفحه مدرج را بچرخانید تا مولتی‌متر روی اهم تنظیم شود و دو پراب را در دو سر مقاومت قرار دهید. عدد روی مقاومت مشخص شده است. که برای انواع مختلف مقاومت‌ها می‌تواند متفاوت باشد.

• خازن: هنگام آزمایش خازن‌ها، ظرفیت خازن را که روی خازن نوشته شده است، بررسی کنید. پراب‌ها را در دو ترمینال انتهایی خازن قرار دهید و مقدار خوانده شده را با ظرفیت خازن مقایسه کنید. خازن‌های SMD کوچک را نمی‌توان از طریق این روش بررسی کرد. خازن‌های SMD کوچک به یک خازن‌سنج دیجیتال با قابلیت تنظیم خودکار نیاز دارند.

• دیودها: دیودها دو سر دارند که به عنوان آند و کاتد نامگذاری شده‌اند. آند بار مثبت و کاتد بار منفی دارد. پراب قرمز را به ترمینال سمت آند و کاتد سیاه را به ترمینال سمت کاتد تنظیم کنید. توجه داشته باشید که ولتاژ (معمولاً از 0 ولت تا 6 ولت برای یک دیود سیلیکونی) باید در یک جهت نشان داده شود در حالی که در جهت دیگر هیچ نشانه‌ای وجود ندارد.

بازرسی نوری خودکار (AOI)

بازرسی نوری خودکار (AOI) برای بازرسی عمیق در تولید در مقیاس بزرگ استفاده می‌شود. سیستم‌های AOI برای اسکن PCB و تجزیه و تحلیل هرگونه نقص در قطعات یا اتصالات لحیم با کمک دوربین‌ها و نرم‌افزارهای پیشرفته استفاده می‌شوند. AOI در مکان‌هایی استفاده می‌شود که چشم غیرمسلح نمی‌تواند آن را پیدا کند.

بازرسی اشعه ایکس

بازرسی با اشعه ایکس برای بررسی داخلی اتصالات و اتصالات لحیم کاری استفاده می‌شود. دستگاه‌های اشعه ایکس می‌توانند ویژگی‌ها و نقص‌های پنهان در اتصالات را اسکن کنند. اشعه ایکس می‌تواند ویژگی‌های داخلی استحکام یا نواحی بالقوه آسیب‌پذیر در اجزای یک سیستم را بدون دخالت در آن اجزا، به صورت بصری آشکار کند.

تست عملکرد

در پایان تمام آزمایش‌هایی که انجام می‌شود، ممکن است نیاز به بررسی عملکرد برد مدار چاپی مونتاژ شده باشد. این به معنای اعمال ولتاژ به مدار و ارزیابی عملکرد خوب مدار و عملکرد صحیح دستگاه است. این روش‌ها تضمین می‌کنند که اجزای SMD به درستی کار می‌کنند.

چگونه قطعات SMD را با هویه لحیم کنیم؟

هویه برای قطعات SDM بخش مهمی از این قطعه است. بیایید نگاهی به نحوه لحیم کاری قطعات SMD با هویه بیندازیم.

فرآیند لحیم کاری گام به گام

لحیم کاری قطعات SMD یک فرآیند ظریف است که همیشه با ابزار و وسایل مناسب انجام می‌شود. در تولید در مقیاس بزرگ، ماشین‌های خودکار متعددی لحیم کاری را انجام می‌دهند. اما معمولاً لحیم کاری برای نمونه سازی، تعمیرات یا تولید در تعداد کم به صورت دستی انجام می‌شود.

در اینجا راهنمای گام به گام لحیم کاری دستی قطعات SMD آمده است:

مرحله 1: آماده سازی برد مدار چاپی

ابتدا، یک برد مدار چاپی جدید بردارید و خمیر لحیم را روی پدها بمالید. خمیر لحیم به تضمین اتصال خوب کمک می‌کند. لحیم کاری بین SMDها و PCBها. این ترکیبی از عناصر شار و لحیم است.

مرحله 2: کامپوننت ها را قرار دهید

اینگونه است که باید قطعات SMD را با استفاده از موچین به درستی در جای صحیح برد PCB قرار دهید. مطمئن شوید که همه اجزا در جای خود نصب شده‌اند و سپس اتصال به طور مناسب برقرار می‌شود.

مرحله 3: قطعات را لحیم کنید

حرارت la پایه‌های قطعات و پدها را با هویه مناسب لحیم کنید. خمیر لحیم ذوب می‌شود و یک اتصال قوی بین قطعه و برد مدار چاپی ایجاد می‌کند. دما باید محدود باشد؛ دمای بالاتر از حد مجاز برای قطعات مضر است.

مرحله ۴: اتصالات لحیم کاری را بررسی کنید

چند دقیقه صبر کنید تا اتصالات سرد شوند. مدار و اتصالات را بررسی کنید که لحیم شده باشند. در این مرحله یک ذره بین یا میکروسکوپ در دست خواهید داشت.

مرحله ۵: تمیز کردن برد مدار چاپی (PCB)

آخرین فرآیند، تمیز کردن برد مدار چاپی برای از بین بردن شار باقیمانده است که در صورت عدم تمیز کردن می‌تواند منجر به خوردگی لایه شود. تمیز کردن معمولاً با یک برس نرم به همراه الکل ایزوپروپیل انجام می‌شود. لحیم کاری اجزای SMD کمی پیچیده است اما با ابزار و وسایل مناسب قابل انجام است تکنیک.

اگر می‌خواهید تولید انبوه کنید، بهترین تولیدکننده PCBA در چین ... PCBasic. می‌توانید اینجا کلیک کنید: www.pcbasic.com برای اطلاعات بیشتر در مورد PCBasic.

نتیجه

دستگاه‌های کوچک نصب سطحی، کلید کوچک‌سازی هستند و دستگاه‌های الکترونیکی سریع و کارآمدی هستند. تسلط بر این مهارت‌ها برای هر کسی که در طراحی، ساخت یا تعمیر لوازم الکترونیکی فعالیت دارد، مهم است. شما می‌توانید دانش و مهارت‌های خود را افزایش دهید که منجر به طراحی‌های بهتر و قابل اعتمادتر می‌شود. محصولات الکترونیکی.

سوالات متداول

1.     SMT چیست؟

فناوری نصب سطحی، or SMT، یک فناوری اتصال است که در آن قطعات مستقیماً روی سطح PCB قرار می‌گیرند. این فناوری با فناوری سوراخ‌کاری کامل متفاوت است. این فناوری به محبوب‌ترین تکنیک در صنعت الکترونیک تبدیل شده است زیرا امکان ساخت مدارهای با چگالی بالا و مونتاژ خودکار را فراهم می‌کند، که در ... بسیار مورد تقاضا هستند. امروز الکترونیکی دستگاه ها.

2.     خط SMT چیست؟

خط SMT یک خط مونتاژ است که برای مونتاژ بردهای مدار چاپی با نصب اجزای دستگاه نصب شده روی سطح در نظر گرفته شده است. مراحل کلیدی آن عبارتند از:

·چاپگر استنسیل: را به تصویر می‌کشد لحیم از طریق شابلون روی برد مدار چاپی بچسبانید.

·دستگاه برداشتن و گذاشتن: این دستگاه یک دستگاه خودکار است که برای مونتاژ بردهای مدار چاپی (PCB) استفاده می‌شود. وظیفه اصلی آن برداشتن قطعات نصب سطحی (قطعات SMD) و قرار دادن دقیق آنها در مکان‌های مشخص شده روی PCB است.

·فر جریان مجدد: لحیم کاری جریانی به فرآیند گرم کردن خمیر لحیمی که از آن عبور می‌کند، ذوب کردن آن و سپس خنک کردن آن برای ایجاد اتصال محکم‌تر بین ... اشاره دارد. اجزای SMD و برد مدار چاپی (PCB).

·سیستم های بازرسی: معمولاً دستگاه مورد استفاده AOI است. این دستگاه برای جستجوی عیوبی مانند اجزای چرخیده یا اتصالات لحیم ضعیف استفاده می‌شود.

·ایستگاه بازسازی: این ماده در درجه اول برای تعمیر و بازسازی قطعات روی بردهای مدار چاپی (PCB) که از قبل مونتاژ شده‌اند، استفاده می‌شود.

خطوط SMT ابزاری سریع، دقیق و خودکار برای ... فراهم می‌کنند. تولید لوازم الکترونیکی و لوازم خانگی که در ارتباطات، خودرو و صنایع کاربرد دارند.

3.     SMD در مقابل SMT

SMD که با نام دستگاه نصب سطحی نیز شناخته می‌شود، به قطعات ریزی اشاره دارد که روی ... نصب می‌شوند. مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها، ترانزیستورها و مدارهای مجتمع.

SMT (فناوری نصب سطحی) فرآیند یا روشی است که برای قرار دادن قطعات SMD روی ... PCBدر ساده‌ترین اصطلاح، SMD به قطعه اشاره دارد، در حالی که SMT به فرآیند چسباندن و لحیم کاری آن قطعه روی PCB اشاره دارد.