La guida definitiva ai tipi di pacchetti SMD

Con il progresso tecnologico, la produzione di PCB si avvale di diversi processi. La tecnologia SMD, o dispositivi a montaggio superficiale, ha dato nuova vita al settore elettronico. Grazie a questa tecnologia, è possibile realizzare dispositivi compatti e leggeri, oltre a ottenere altre funzionalità. Questo processo prevede l'utilizzo di componenti di piccole dimensioni per creare schede PCB configurate direttamente a bordo.

I dispositivi e i componenti SMD non stanno diventando la parte principale di circuiti e progetti elettronici. Sono disponibili in diversi tipi di package SMD che aiutano a realizzare progetti con parametri e caratteristiche diversi. Diversi package contribuiscono a ottimizzare le caratteristiche termiche del circuito, le prestazioni elettriche e l'uso accurato dello spazio su scheda. Qui, impareremo a conoscere i vari tipi di package SMD e le loro caratteristiche. Iniziamo!

Componenti SMD e package SMD 

1.1 Componenti SMD

Componenti SMD

Gli SMD sono componenti elettronici collegati direttamente alla scheda PCB. Le loro dimensioni ridotte e l'elevata densità di componenti contribuiscono a realizzare progetti circuitali efficaci. L'utilizzo di componenti SMD consente ai dispositivi di funzionare in modo ottimizzato e ora sono disponibili componenti SMD di diverse dimensioni che ne consentono l'utilizzo in telefoni cellulari, computer e altri dispositivi. Il loro utilizzo nei circuiti aiuta a controllare il flusso di corrente, il che influisce anche sul funzionamento dei dispositivi. Alcuni componenti SMD comunemente utilizzati sono:

·   Resistenze

·   Condensatori

·   induttori

·   Diodi

·   Transistor

·   Circuiti integrati

1.2 Pacchetto SMD

Pacchetti di resistori SMD

I pacchetti di resistori SMD sono rettangolari e presentano un valore numerico che ne indica le misurazioni per lo spazio di connessione richiesto.

Dimensioni dei pacchetti SMD (pollici)

Pacchetti di transistor SMD

Questo tipo di package SMD è disponibile in altri 3 tipi, ognuno con i suoi utilizzi e dimensioni.

OGGI-23

·  Usi: transistor a piccolo segnale

·   Dimensioni: 2.9 mm per 2.4 mm per 1.1 mm.

OGGI-23

·   Usi: transistor per uso generale e per piccoli segnali

·   Dimensioni: 2.9 mm per 2.4 mm per 1.1 mm.

OGGI-323

·   Usi: spazi compatti e piccoli

·   Le sue dimensioni sono 2.1 mm per 2.1 mm per 0.9 mm.

OGGI-523

·   Usi: Viene utilizzato quando sono necessarie connessioni di piccole dimensioni.

·   Dimensioni: 1.6 mm x 1.6 mm x 0.7 mm

Circuiti integrati SMD o pacchetti IC

5 tipi di pacchetti utilizzati per i circuiti integrati SMD

·   Circuito integrato di piccole dimensioni

·   Pacchetto di piccole dimensioni

·   Griglia a sfere

·   Kit quadruplo piatto

·   Porta trucioli in plastica con piombo

1.3 Relazione tra componenti SMD e package SMD

·   Le diverse caratteristiche fisiche ed elettriche dei dispositivi sono spiegate dai pacchetti SMD che utilizzano la tecnologia SMT per collegare i componenti direttamente tramite saldatura sulla scheda PCB.

·   Gli SMD sono componenti quali transistor, resistori, circuiti integrati, ecc., collegati alla scheda PCB mediante il processo SMT.

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Tipi di pacchetti di componenti SMD

2.1 Resistori e condensatori a chip

Resistore a chip

0805:

·   Le sue dimensioni sono 2.0 mm x 1.25 mm. Può essere utilizzato facilmente con misure più grandi.

0603:

·   Le misure 0603 sono 1.6 mm x 0.8 mm e sono comunemente utilizzate per diversi circuiti.

0402:

·   Le sue dimensioni sono 1.0 mm per 0.5 mm e viene utilizzato per circuiti mobili e altri circuiti ad alta densità.

0201:

·   Si tratta di un resistore di piccole dimensioni, pari a 0.6 mm x 0.3 mm, che fa parte di circuiti ad alta densità.

2.2 Circuiti integrati (CI)

Integrared Circuit

L'ultima fase del processo di produzione dei moduli a semiconduttore è la realizzazione di package per circuiti integrati (IC), in cui un die viene ricoperto, proteggendo il circuito interno dalla corrosione e da altri fattori ambientali. I package per circuiti integrati comunemente utilizzati sono TSOP, QFP, SOIC, TQFP, MSOP, QSOP e BGA.

2.2.1 SOIC contro SOP

Il packaging SOIC presenta una distanza tra i pin di 1.27 mm e i pin sono piegati, il che riduce le dimensioni.

Sebbene SOP sia simile a SOIC, viene chiamato mini package SOIC. 1.27 mm è un valore di passo accettabile e fornisce un fattore di forma basso.

2.2.2 QFP (Quad Flat Package) vs. QFN (Quad Flat No-Lead):

I package QFP sono dotati di terminali o pin configurati nella parte inferiore del package e utilizzati per collegare i PCB ai package. Il numero di pin disponibili varia da 32 a 280 o superiore.

I package QFN sono privi di terminali o pin e utilizzano la tecnologia SMT per realizzare le connessioni alla scheda PCB. Questo tipo di package ha meno pin rispetto al QFP, circa più di 8.

2.2.3 BGA (Ball Grid Array):

Un ball grid array è un tipo di packaging SMT utilizzato nei circuiti integrati. I package BGA sono utilizzati per diversi dispositivi a montaggio permanente, come controller o processori. Rispetto ai package dual-inline o piatti, il BGA presenta un numero maggiore di pin di connessione che consentono di collegare più dispositivi.

È richiesta la precisione del processo di saldatura del dispositivo BGA e dei metodi di saldatura automatizzati utilizzati, come i processi automatici controllati da computer.

2.3 Transistor e diodi

Transistor ed Diodi

Un diodo è un semiconduttore con 2 pin per la conversione da corrente alternata a corrente continua. Il processo utilizzato è chiamato raddrizzatore.

Un transistor è un semiconduttore a 3 pin utilizzato nei circuiti di commutazione e amplificazione. I suoi pin sono emettitore, base e collettore. I transistor sono di due tipi comuni: BJT e FET. Ulteriori tipi di transistor BJT sono NPN e PNP, basati su materiali droganti. I transistor sono oggi il componente principale dei circuiti amplificatori.

2.4 Induttori

Indurreor

Il compito fondamentale dell'induttore è quello di immagazzinare energia sotto forma di campo magnetico grazie al flusso di corrente che lo attraversa, ed è anche chiamato componente passivo. Il suo altro nome è bobina o choke. Ha due pin e il suo funzionamento si basa sul valore di induttanza.

2.5 Connettori

Connettori

I connettori elettronici sono componenti utilizzati in elettronica per collegare diversi dispositivi. Alloggiamento e terminali sono le parti principali dei connettori. Sono inoltre dotati di una spina e di un jack femmina. I tipi di connettori più comuni sono:

·   connettori scheda-scheda

·   cavo/filo-cavo

·   connettori cavo-scheda

Oggi, il lavoro di diversi progetti elettronici e la loro progettazione si basano su tipologie e dimensioni di package SMT. Ogni package SMD ha le sue caratteristiche, dimensioni e ingombri. Questi tipi di package consentono diverse combinazioni di circuiti, semplici o complesse. L'utilizzo delle tecnologie SMD e SMT semplifica ed economicamente il processo di creazione di schede elettroniche e PCB, riducendo anche i tempi. Alcuni package SMD comunemente utilizzati sono QFP, BGA e SOT; ognuno di essi presenta caratteristiche che contribuiscono a una corretta gestione del calore della scheda e a migliorarne il funzionamento.