смд транзистор, особенности

Современное производство мобильных устройств и прочей компактной электротехники сложно представить без использования транзисторов. В силу популярной тенденции минимизировать габариты (ультратонкие ноутбуки, минисмартфоны и т.д.), настоящей находкой стали SMD транзисторы. Данная аббревиатура расшифровывается как Surface Mounted Device или устройство поверхностного монтажа. СМД транзисторы позволили значительно уменьшить размеры корпусов большинства приборов без потери функциональности. Рассмотрим, что представляют собой такие полупроводниковые элементы.

Как выглядит и монтируется СМД транзистор

Элементы схемы данного типа выглядят, как небольшие прямоугольные кирпичики с несколькими контактами на них. В зависимости от типа транзистора, контакты могут быть выведенными наружу (например, H2F транзистор СМД), или выглядеть, как контактные площадки с торцов. 

Процесс монтажа чаще всего выполняется машинным способом, станок сначала расклеивает детали на соответствующие им места, после чего прогревает всю поверхность платы до момента плавления припоя. После остывания деталь надежно закреплена. В современном производстве применяются бессвинцовые составы, что позволяет повысить общую экологичность производственного процесса и детали в целом.

В чем преимущество использования

Наиболее очевидным преимуществом поверхностного монтажа является отсутствие необходимости сверлить отверстия в печатной плате. Также исключается этап формирования и обрезки выводов транзистора после его впаивания. Как следствие, сокращаются общие затраты на изготовление и сборку схемы. 

Вторым существенным преимуществом являются маленькие размеры таких деталей. Например, СМД транзистор J3Y собирается в корпусе типа SOT-23, длина которого всего пару миллиметров. Это позволяет собирать полноценные схемы на миниатюрных платах. Если рассмотреть мобильный телефон, заменив в нем транзисторы СМД на обычные, габариты устройства существенно увеличатся, в некотором смысле не позволяя больше использовать характеристику «мобильный». 

Третий момент, частично влияющий и на компактность готовых приборов, это возможность собирать схемы на обеих сторонах платы. Данная особенность существенно повышает плотность компонентов. Следствием сокращения свободного пространства становится не только компактность, но и скорость срабатывания схемы. Остальные характеристики также повышаются, поскольку снижается показатель индуктивности и устраняется часть паразитарной емкости за счет сокращения дорожек и выводов.

Недостатки поверхностного монтажа

Есть у современных функциональных транзисторов и негативная сторона. О ней не стоит забывать, поскольку это может сильно повлиять на качество сборки или ремонта изделий:

1. Маленькие размеры. Основное преимущество стало и недостатком, поскольку работать с такими деталями сложно. Тот же транзистор СМД J3 практически невозможно установить правильно на контактные площадки без помощи пинцета (как минимум). Так что предстоит предварительно подготовиться.
2. Требовательность к оборудованию. Помимо пинцета понадобится увеличительное стекло в штативе или микроскоп, чтобы четко видеть выполняемые действия. Также процесс пайки крайне сложно представить с обычным паяльником. Придется использовать специальную станцию или же подготавливать стандартный инструмент – точить жало, подбирать температурный режим.
3. Капризность по отношению к температуре пайки. Корпус SMD компонентов часто выполнен из плавкого материала, не рассчитанного на температуры выше 300оС. Поэтому необходимо устанавливать на паяльное оборудование регулятор нагрева с точным управлением температурным режимом. В станциях эта функция предусмотрена.

Помимо этих нюансов, материалы, применяемые при изготовлении СМД транзисторов, могут быть требовательны к условиям хранения. Это создает дополнительные неудобства. 

Корпус и его маркировка

Применяемые в современной технике SMD модели «упакованы», как правило, в один из двух популярных типов корпуса – SOT или DPAK. Они отличаются внешне по форме и виду контактов.

SOT транзисторы

SOT (Small Outline Transistor) выглядят более скромно и компактно. Для модели СМД транзистора J6 длина такого «кирпичика» составляет всего 2,9мм, а ширина – 1,75мм. Самый большой представитель данной линейки – SOT-223 имеет 6,5мм длины. Высота над платой не превышает полутора миллиметров. Выводы в основном тонкие, расположенные с двух противоположных сторон корпуса. Чаще всего это транзисторы малой мощности.

DPAK версии

DPAK – корпуса для более мощных моделей. Они часто имеют почти квадратную форму и заметно больше, чем представители предыдущей линии. Еще одно внешнее отличие – единственный широкий контакт с одной стороны, и мелкие с противоположной. Сторона такого квадрата может превышать 1,5см. Например, корпус D3PAK имеет грани длиной 1,4см и 1,6см. 

Учитывая такие маленькие габариты, становится понятна проблема маркировки. Полное название детали часто состоит из 6 и больше символов. Уместить их на корпусе типа SOT-23 (как у СМД транзистора 1F) так, чтобы они оставались читабельными, практически невозможно. Поэтому принято наносить специальную маркировку (2-4 символа), которая позволяет с помощью каталога определить, какая деталь лежит перед вами. Для получения информации достаточно знать ее маркировочный код (1F, J6, J3Y и т.д.), расположение контактов и тип использованного корпуса. В таком случае ошибиться сложно. Исключение могут составлять заводские накладки (одна маркировка на несколько разных деталей), в таком случае придется искать каталог конкретного производителя.