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Componentes y paquetes SMT / SMD, tamaños, dimensiones, detalles

Componentes y paquetes SMT / SMD, tamaños, dimensiones, detalles

Los dispositivos de montaje en superficie, SMD o componentes SMT vienen en una variedad de paquetes. Como prácticamente toda la electrónica producida en serie utiliza tecnología de montaje en superficie: los componentes de montaje en superficie son de gran importancia

Estos componentes de montaje en superficie vienen en una variedad de paquetes, la mayoría de los cuales están estandarizados para facilitar la fabricación de los ensamblajes de PCB utilizando equipos automatizados.

Algunos de los componentes más utilizados son las resistencias de montaje en superficie y los condensadores de montaje en superficie. Estas resistencias y condensadores SMD vienen en pequeños paquetes rectangulares, algunos de los cuales son absolutamente diminutos.

Además, existe una variedad de paquetes SMT diferentes para circuitos integrados que dependen del nivel de interconectividad requerido, la tecnología que se utiliza y una variedad de otros factores.

Hay otros componentes disponibles, algunos de los cuales están en paquetes estándar, pero otros, debido a su propia naturaleza, necesitan paquetes especializados con esquemas no estándar.


Requisitos para la manipulación de componentes de PCB

Cuando se desarrollaron los paquetes de montaje en superficie, una de las consideraciones que se dio fue la del manejo de componentes. Como todo el objetivo de la tecnología de montaje en superficie era facilitar el ensamblaje automatizado de PCB, los paquetes debían diseñarse de manera que pudieran manipularse fácilmente en las máquinas de recogida y colocación.

Los estilos de paquetes SMT se han desarrollado para proporcionar un fácil manejo durante las etapas de envío y stock de la cadena de suministro, y luego mediante las máquinas de selección y selección utilizadas para el ensamblaje de PCB.

Garantizar que los componentes se puedan manipular fácilmente en todas las etapas garantiza que se reduzcan los costos de fabricación y que la calidad de los PCB ensamblados y el equipo final sea lo más alta posible.

A menudo, los componentes más pequeños se mantienen sueltos en una tolva y se introducen en un tubo y se extraen según sea necesario.

Los componentes de montaje en superficie más grandes, como resistencias y condensadores, así como muchos diodos y transistores de montaje en superficie, se pueden sujetar en una cinta en un carrete. El carrete consiste en una cinta dentro de la cual se sujetan los componentes y una segunda cinta se pega sin apretar en la parte posterior. Como la máquina usa componentes, la cinta de retención se quita exponiendo el siguiente componente que se usará.

Otros componentes, como los circuitos integrados de montaje en superficie duales en línea, se pueden mantener en un tubo del que se pueden quitar según sea necesario, y luego, por gravedad, el siguiente se desliza hacia abajo.

Los circuitos integrados muy grandes, posiblemente paquetes cuádruples planos, los QFP y los portadores de chips con plomo de plástico, los PLCC se pueden guardar en lo que se denomina un paquete de gofres que se coloca en la máquina de recogida y colocación. Los componentes se eliminan sucesivamente según se requieran.

Estándares del paquete JEDEC SMT

Los estándares de la industria se utilizan para proporcionar un alto grado de conformidad en toda la industria. En consecuencia, los tamaños de la mayoría de los componentes SMT cumplen con los estándares de la industria, como las especificaciones JEDEC.

La Asociación de Tecnología de Estado Sólido de JEDEC es una organización comercial independiente de ingeniería de semiconductores y un organismo de estandarización. La organización tiene más de 300 compañías miembros, muchas de las cuales son algunas de las compañías de electrónica más grandes. Las letras JEDEC son las siglas de Joint Electron Device Engineering Council, y como su nombre lo indica, administra y desarrolla muchos estándares asociados con dispositivos semiconductores de todo tipo. Un aspecto de esto son los paquetes de componentes de tecnología de montaje en superficie.

Obviamente, se utilizan diferentes paquetes SMT para diferentes tipos de componentes, pero el hecho de que existan estándares permite que actividades como el diseño de placas de circuito impreso se simplifiquen, ya que se pueden preparar y utilizar tamaños y contornos de pad estándar.

Además, el uso de paquetes de tamaño estándar simplifica la fabricación porque las máquinas de recogida y colocación pueden utilizar alimentación estándar para los componentes SMT, simplificando considerablemente el proceso de fabricación y ahorrando costes.

Los diferentes paquetes SMT se pueden clasificar por tipo de componente y existen paquetes estándar para cada uno.

Componentes rectangulares pasivos

Los dispositivos de montaje en superficie pasivos se componen principalmente de resistencias SMD y condensadores SMD. Hay varios tamaños estándar diferentes que se han reducido a medida que la tecnología ha permitido fabricar y utilizar componentes más pequeños

Se verá que los nombres de tamaño de los dispositivos se derivan de sus medidas en pulgadas.


Detalles del paquete SMD pasivo común
Tipo de paquete SMDDimensiones
mm
Dimensiones
pulgadas
29207,4 x 5,10,29 x 0,20
27256,9 x 6,30,27 x 0,25
25126,3 x 3,20,25 x 0,125
20105,0 x 2,50,20 x 0,10
18254,5 x 6,40,18 x 0,25
18124,6 x 3,00,18 x 0,125
18064,5 x 1,60,18 x 0,06
12103,2 x 2,50,125 x 0,10
12063,0 x 1,50,12 x 0,06
10082,5 x 2,00,10 x 0,08
08052,0 x 1,30,08 x 0,05
06031,5 x 0,80,06 x 0,03
04021,0 x 0,50,04 x 0,02
02010,6 x 0,30,02 x 0,01
010050,4 x 0,20,016 x 0,008

De estos tamaños, los tamaños 1812 y 1206 ahora solo se usan para componentes especializados o aquellos que requieren mayores niveles de potencia para ser disipados.Los tamaños SMT 0603 y 0402 son los más utilizados, aunque con la miniaturización avanzando, resistencias SMD 0201 y más pequeñas. y los condensadores se utilizan cada vez más.

Al usar resistencias de montaje en superficie, se debe tener cuidado para asegurarse de que no se excedan los niveles de disipación de potencia, ya que las cifras máximas son mucho menores que para la mayoría de las resistencias con plomo.

Nota sobre los condensadores de montaje en superficie:

Los condensadores pequeños de montaje en superficie son utilizados por miles de millones en todas las formas de equipos electrónicos producidos en masa. Los condensadores de montaje en superficie son normalmente pequeños cuboides rectangulares cuyas dimensiones se fabrican normalmente para ajustarse a los tamaños estándar de la industria. Los condensadores SMCD pueden utilizar una variedad de tecnologías que incluyen cerámica multicapa, tantalio, electrolítica y algunas otras variedades menos utilizadas.

Leer más sobre Condensador de montaje en superficie.


Nota sobre las resistencias de montaje en superficie:

La tecnología de montaje en superficie ofrece importantes ventajas para la producción en masa de equipos electrónicos. Miles de millones utilizan resistencias de montaje en superficie pequeñas en todas las formas de equipos electrónicos producidos en masa. Las resistencias son típicamente dispositivos cuboides muy pequeños y normalmente se fabrican para cumplir con los tamaños estándar de la industria.

Leer más sobre Resistencia de montaje en superficie.

Aunque el uso principal de los paquetes de componentes de montaje en superficie de estos tamaños es para resistencias SMD y condensadores SMD, también se utilizan para algunos otros componentes. En algunos casos, no es físicamente posible adoptar estos tamaños estándar, pero algunos otros componentes los usan. Un ejemplo es el de los inductores SMD. Naturalmente, es muy difícil para los tamaños más pequeños, pero los inductores SMD están disponibles en los tamaños 0805 y 0603.

Condensadores de tantalio paquetes SMD

Como resultado de las diferentes construcciones y requisitos de los condensadores SMT de tantalio, existen algunos paquetes diferentes que se utilizan para ellos. Estos cumplen con las especificaciones de EIA.


Detalles comunes del paquete de condensadores de Tanatalum SMD
Tipo de paquete SMDDimensiones
mm
Estándar EIA
Talla A3,2 x 1,6 x 1,6EIA 3216-18
Talla B3,5 x 2,8 x 1,9EIA 3528-21
Talla C6,0 x 3,2 x 2,2EIA 6032-28
Talla D7,3 x 4,3 x 2,4EIA 7343-31
Talla E7,3 x 4,3 x 4,1EIA 7343-43

Otros componentes SMD pasivos

Hay varios tipos de otros componentes que no pueden adoptar los tamaños de componentes de montaje en superficie estándar utilizados por la mayoría de resistencias y condensadores SMD.

Las versiones de montaje en superficie de componentes como muchos tipos de inductores, transformadores, resonadores de cristal de cuarzo, osciladores de cristal de temperatura controlada TCXO, filtros, resonadores cerámicos y similares pueden requerir paquetes de diferentes estilos, a menudo más grandes que los que se utilizan para resistencias y condensadores de montaje en superficie. .

Es poco probable que estos paquetes adopten los tamaños de paquete de componentes de montaje en superficie estándar en vista de la naturaleza única de los componentes.

Cualquiera que sea el estilo de paquete elegido, debe poder adaptarse a los procesos automatizados de ensamblaje de PCB y ser manipulado por una máquina de recogida y colocación.

Paquetes de transistores y diodos

Los transistores y diodos SMD a menudo comparten el mismo tipo de paquete. Mientras que los diodos solo tienen dos electrodos, un paquete que tiene tres permite seleccionar correctamente la orientación.


Aunque hay una variedad de paquetes de diodos y transistores SMT disponibles, algunos de los más populares se muestran en la lista a continuación.

  • SOT-23 - Transistor de contorno pequeño: El paquete SOT23 SMT es el esquema más común para transistores de montaje en superficie de señal pequeña. El SOT23 tiene tres terminales para un diodo de transistor, pero puede tener más pines cuando se puede usar para pequeños circuitos integrados como un amplificador operacional, etc. Mide 3 mm x 1,75 mm x 1,3 mm.
  • SOT-223 - Transistor de contorno pequeño: El paquete SOT223 se utiliza para dispositivos de mayor potencia como transistores de montaje en superficie de mayor potencia u otros dispositivos de montaje en superficie. Es más grande que el SOT-23 y mide 6,7 mm x 3,7 mm x 1,8 mm. Generalmente hay cuatro terminales, uno de los cuales es una gran almohadilla de transferencia de calor. Esto permite que el calor se transfiera a la placa de circuito impreso.

Paquetes SMD de circuito integrado

Hay muchas formas de paquete que se utilizan para circuitos integrados de montaje en superficie. Aunque existe una gran variedad, cada uno tiene las áreas donde su uso es particularmente aplicable.

  • SOIC - Circuito integrado de contorno pequeño: Este paquete de IC de montaje en superficie tiene una configuración de línea doble y cables de ala de gaviota con un espaciado de clavijas de 1,27 mm
  • SOP - Paquete de esquema pequeño: Hay varias versiones de este paquete SMD:
    • TSOP - Paquete delgado de contorno pequeño: Este paquete de IC de montaje en superficie es más delgado que el SOIC y tiene un espaciado de pines más pequeño de 0.5 mm
    • SSOP - Paquete de contorno pequeño retráctil: Este paquete tiene un espaciado de clavijas de 0,635 mm
    • TSSOP - Paquete de contorno pequeño Thin Shrink:
    • QSOP - Paquete de contorno pequeño de un cuarto de tamaño: Tiene un espaciado de clavijas de 0,635 mm
    • VSOP - Paquete de esquema muy pequeño: Es más pequeño que el QSOP y tiene un espaciado de clavijas de 0.4, 0.5 o 0.65 mm.
  • QFP- Paquete plano cuádruple: El QFP es el tipo genérico de paquete plano para circuitos integrados de montaje en superficie. Hay varias variantes que se detallan a continuación.
    • LQFP - Paquete plano cuádruple de perfil bajo: Este paquete tiene pasadores en los cuatro lados. El espaciado de los pines varía según el IC, pero la altura es de 1,4 mm.
    • PQFP - Paquete plano cuádruple de plástico: Un paquete de plástico cuadrado con igual número de alfileres estilo ala de gaviota en cada lado. Espaciado típicamente estrecho y, a menudo, 44 ​​o más pines. Usado normalmente para circuitos VLSI.
    • CQFP - Paquete plano cuádruple de cerámica: Una versión cerámica del PQFP.
    • TQFP - Paquete plano cuádruple delgado: Una versión delgada del PQFP.
    El paquete de paquete plano cuádruple para circuitos integrados de montaje en superficie tiene cables de ala de gaviota muy delgados que salen de todos los lados. En los circuitos integrados de montaje en superficie de gran cantidad de pines, estos pueden ser muy delgados y doblarse fácilmente. Una vez doblados, es casi imposible reformarlos en las posiciones requeridas. Se debe tener mucho cuidado en el proceso de montaje de la PCB al manipular estos dispositivos.

  • PLCC - Portador de virutas de plástico con plomo: Este tipo de paquete es cuadrado y utiliza clavijas en forma de J con una separación de 1,27 mm.

  • BGA - Matriz de cuadrícula de bolas: El paquete SMD de matriz de rejilla de bola tiene todas sus almohadillas de contacto debajo del paquete del dispositivo. Antes de soldar las almohadillas aparecen como bolas de soldadura, dando lugar al nombre.

    La colocación de los contactos debajo del dispositivo reduce el área requerida mientras se mantiene el número de conexiones disponibles. Este formato también supera algunos de los problemas de los cables muy delgados necesarios para los paquetes cuádruples planos y hace que el paquete sea físicamente más robusto. El espacio entre bolas en los BGA suele ser de 1,27 mm.

    Cuando se introdujo por primera vez el paquete BGA, existían dudas en muchos sectores sobre la confiabilidad de la soldadura de los puntos de contacto debajo del paquete, pero cuando el proceso de ensamblaje de la PCB funciona correctamente, no hay problemas.


Aunque parece haber muchos paquetes SMD diferentes, el hecho de que existan estándares reduce el número y es posible configurar paquetes de diseño de placa de circuito impreso para acomodarlos, junto con tamaños de almohadilla probados en las placas. De esta manera, los paquetes permiten un montaje de placa de circuito impreso de alta calidad y la reducción del número total de variables dentro de un diseño.

Ver el vídeo: Tutorial: Soldar componentes SMD SMT (Octubre 2020).