p smd транзисторов

Технология поверхностного монтажа SMT печатных плат была разработана в 60-х годах прошлого века. Ее повсеместное распространение началось через 20 лет, с постепенным выходом на лидирующие позиции в отрасли. В современных реалиях практически все электронные устройства, будь то смартфон или стиральная машина, выполнены с применением новой технологии.

Особенности SMD транзисторов

При изготовлении печатных плат по технологии SMT используются особые устройства – компоненты SMD. Аббревиатура получена из первых букв выражения, в переводе обозначает: устройства, монтируемые на поверхность. SMD транзисторы отличаются малыми размерами, состоят из монокристалла, разделенного на три области с различной электропроводимостью, которая получена при добавлении легирующих элементов. На печатной плате по внешнему виду они напоминают миниатюрные кирпичики. Компоненты имеют выводы длиной не более 0,5 мм или выполнены без них. В этом случае по краям размещены контактные площадки в виде небольших шариков припоя, впоследствии использующегося при создании контактов. 

Корпуса отличаются по форме и размерам. Широкое распространение получили корпуса типа SOT23 и DPAK. По внешнему виду SMD транзисторы могут иметь такой же вид, как стабилитроны, диоды и целые интегральные схемы, поэтому при их идентификации возникают трудности. Примером может служить ZH SMD транзистор PBSS5320T в корпусе SOT-23 компании NXP. В таком же корпусе несколько производителей поставляют стабилитроны: Cdil изготавливает CZMK3.9 и Taitron – TZT3V9CW. Миниатюрные размеры не позволяют на большинство корпусов полупроводников нанести маркировку, поэтому производители остановились на кодировании. 

Примеры кода. A08K SMD транзистор, соответствующий KO3416 компании TY Semicondutor, с максимальной мощностью рассеивания 1,4 Вт, предельно допустимым напряжением 20 В, максимально допустимым током стока 6,5 А. 1АМ транзистор SMD – это ММБТ3904LT1 компании Avic Technology. Рассеиваемая мощность составляет 0,2Вт, ток коллектора 0,2 А, напряжение коллектор–база: 60В. Кодовая маркировка не регламентируется стандартами, каждый из производителей использует свой вариант. Изготовленные разными компаниями одинаковые транзисторы могут быть помечены разными шифрами. Возможен и другой вариант, когда одинаковый код нанесен на поверхность совершенно разных устройств. Например, компания ON Semiconductor под кодом TR2 транзистора SMD выпустила сразу 2 транзистора NTR4502PT1 и NVTR4502P с отличными техническими данными: максимальная мощность рассеивания 0,4/1,25 Вт, пороговое напряжение включения 3/3 В и максимально допустимый ток 1,15/1,95 А соответственно.

Определить марку SMD транзистора можно через специальные массивы данных – даташиты. Например, для поиска по коду B3 SMD транзистора достаточно ввести в строку поиска код B3 и подобрать компонент из предложенного списка. В данном случае есть несколько транзисторов, удовлетворяющих результатам поиска: EMB3 в корпусе EMT6, IMB3A в корпусе SOT-26 и UMB3N SOT-363. При выборе стоит ориентироваться на размеры и форму корпуса.

Применение SMD транзисторов при создании плат дает следующие преимущества:

• нет необходимости в обрезании выводов и сверлении множества отверстий под сборку;
• получена возможность получения компактных печатных плат с высокой плотностью схемы;
• выполнение монтажно–сборочных работ на роботизированных линиях;
• технология позволяет формировать платы с двух сторон, тем самым увеличивая плотность схемы;
• улучшенное качество высокочастотных и трудноуловимых сигналов;
• применение более дешевых деталей, так как стоимость SMD компонентов на 25-50% менее, если сравнивать с обычными;
• снижение размеров и стоимости оборудования;
• автоматизация техпроцесса дает возможность повысить скорость и качество сборки, освобождает исполнителей от кропотливой работы.

Особенности SMT – технологии поверхностного монтажа

Внедрение SMD компонентов позволило автоматизировать процесс изготовления печатных плат. Устройства поставляются в упакованном на перфорированную ленту в скрученном на бобину состоянии. Такой формат подачи транзисторов наиболее удобен при проведении сборки в автоматическом режиме на сборочных установках. 

Этапы технологического процесса сборки и пайки SMD транзисторов:

1. Нанесение паяльной пасты на печатную плату по трафарету. В крупносерийном производстве процесс производится на принтерах посредством графической печати. При изготовлении плат мелкими сериями применяются автоматические дозаторы пасты, клея, заливки компаунда.
2. При помощи установщика компоненты забирают с перфорированной ленты, размещают на плате в отведенных местах. Распознавание происходит посредством системы технического зрения. Наблюдаются случаи фиксирования деталей на поверхности при помощи клея.
3. Оплавление паяльной пасты в печах. Процесс может быть выполнен методом конвенции или инфракрасного излучения.
4. Удаление методом отмывки с поверхности печатной платы остатков флюса, жира, пыли, агрессивных составов.

В зависимости от назначения печатной платы, могут быть проведены различные методы ее контроля: рентген, климатические испытания, оптический контроль. Автоматизации процесса изготовления позволила повысить качество платы, избежать перемещения трафаретов, передозировки паяльной пасты и других дефектов. Применяемая в процессе изготовления паяльная паста выполнена в виде смеси флюса и шариков припоя. Флюс способствует улучшению смачиваемости, снижению поверхностного натяжения, обеспечивает защиту от внешней среды. В нагретом состоянии шарики припоя равномерно распределяются по контактной поверхности и образуют качественное паяное соединение. Возможно применение флюса в качестве клея для фиксации компонентов. При проведении пайки наблюдается самопозиционирование деталей, при плавании в жидком припое, посредством сил поверхностного натяжения они выравниваются по плате.