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Condensateur SMT / SMD

Condensateur SMT / SMD

Les condensateurs SMD ou SMT à montage en surface sont utilisés dans la fabrication à grand volume - les quantités utilisées sont numérotées en milliards. Ils sont petits, sans plomb et peuvent être placés sur des cartes de circuits imprimés modernes à l'aide de machines de sélection et de placement utilisées dans la fabrication moderne.

Il existe de nombreux types de condensateurs SMD allant des types en céramique, en passant par les variétés de tantale, l'électrolytique et plus encore. Parmi ceux-ci, les condensateurs CMS céramiques sont les plus largement utilisés.

Des pages séparées ont été consacrées aux différentes technologies diélectriques, mais cette page fournit un résumé des détails spécifiques des condensateurs à montage en surface.

Technologie de montage en surface

Les condensateurs SMD ne sont qu'une forme de composant qui utilise la technologie de montage en surface. Cette forme de technologie des composants est maintenant devenue courante pour la fabrication d'équipements électroniques car elle permet une construction beaucoup plus rapide et plus fiable de cartes de circuits imprimés électroniques.

Remarque sur la technologie de montage en surface:

La technologie de montage en surface offre des avantages significatifs pour la production de masse d'équipements électroniques. Traditionnellement, les composants possédaient des conducteurs à chaque extrémité et ceux-ci étaient attachés aux bornes ou plus tard, ils étaient montés à travers des trous dans une carte de circuit imprimé. La technologie de montage en surface supprime les fils et les remplace par des contacts qui peuvent être montés directement sur la carte pour une soudure facile.

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Notions de base sur les condensateurs SMD

Les condensateurs à montage en surface sont fondamentalement les mêmes que leurs prédécesseurs plombés. Cependant, au lieu d'avoir des conducteurs, ils ont des connexions métallisées à chaque extrémité.

Cela présente de nombreux avantages:

  • Facilité d'utilisation dans la fabrication: Comme pour tous les autres composants à montage en surface, les condensateurs SMD sont beaucoup plus faciles à placer à l'aide d'un équipement d'assemblage automatisé.
  • Taille: Les condensateurs SMD peuvent être rendus beaucoup plus petits que leurs relations plombées. Le fait qu'aucun fil filaire ne soit nécessaire signifie que différentes techniques de construction peuvent être poursuivies, ce qui permet de fabriquer des composants beaucoup plus petits.
  • Inductance parasite inférieure: Le fait qu'aucun fil n'est requis et que les composants sont plus petits, signifie que les niveaux d'inductance parasite sont beaucoup plus petits et ces condensateurs sont beaucoup plus proches du composant idéal que leurs relations plombées.
  • Moindre coût: Non seulement ces composants peuvent être utilisés plus facilement dans la production en réduisant les coûts de production du produit final, mais ils se prêtent également plus facilement à leur propre fabrication à grand volume. Le manque de cordons facilite leur fabrication. En plus de cela, les énormes volumes dans lesquels ils sont fabriqués ont entraîné des réductions de coûts significatives dans leur production.

Condensateurs CMS céramiques multicouches

Les condensateurs SMD céramiques multicouches forment la majorité des condensateurs SMD utilisés et fabriqués. Ils sont normalement contenus dans le même type de boîtiers que ceux utilisés pour les résistances.


Dimensions des condensateurs CMS céramiques multicouches
Désignation de la tailleMesures (mm)Mesures (pouces)
18124,6 x 3,00,18 x 0,12
12063,0 x 1,50,12 x 0,06
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

Construction: Le condensateur SMD céramique multicouche est constitué d'un bloc rectangulaire de diélectrique céramique dans lequel un certain nombre d'électrodes en métal précieux entrelacées sont contenues. Cette structure multicouche donne naissance au nom et à l'abréviation MLCC, c'est-à-dire Condensateur Céramique Multi-Couche.

Cette structure donne lieu à une capacité élevée par unité de volume. Les électrodes internes sont reliées aux deux terminaisons, soit par un alliage argent palladium (AgPd) dans le rapport 65: 35, soit en argent trempé avec une couche barrière de nickel plaqué et enfin recouvert d'une couche d'étain plaqué (NiSn).

Fabrication de condensateurs en céramique: Les matières premières du diélectrique sont finement broyées et soigneusement mélangées. Ensuite, ils sont chauffés à des températures comprises entre 1100 et 1300 ° C pour obtenir la composition chimique requise. La masse résultante est rebroyée et des matériaux supplémentaires sont ajoutés pour fournir les propriétés électriques requises.

L'étape suivante du processus consiste à mélanger le matériau finement broyé avec un solvant et un additif liant. Cela permet de fabriquer des feuilles minces par coulée ou laminage.

Pour les condensateurs multicouches, le matériau des électrodes est imprimé sur les feuilles et après empilement et pressage des feuilles co-cuites avec le compact céramique à des températures comprises entre 1000 et 1400 ° C. Les électrodes totalement fermées d'un condensateur céramique à condensateur multicouche, MLCC, garantissent également un bon comportement de test de durée de vie.

Condensateurs électrolytiques SMD

Les condensateurs électrolytiques sont maintenant de plus en plus utilisés dans les conceptions SMD. Leurs très hauts niveaux de capacité combinés à leur faible coût les rendent particulièrement utiles dans de nombreux domaines.

Les condensateurs électrolytiques SMD sont souvent marqués avec la valeur et la tension de fonctionnement. Il existe deux méthodes de base utilisées.

L'un est d'inclure leur valeur dans les microfarads, µF, et l'autre est d'utiliser un code. En utilisant la première méthode, un marquage de 33 6 V indiquerait un condensateur de 33 µF avec une tension de fonctionnement de 6 volts.

Un autre système de code utilise une lettre suivie de trois chiffres. La lettre indique la tension de fonctionnement telle que définie dans le tableau ci-dessous et les trois chiffres indiquent la capacité sur les pico-farads.

Comme pour de nombreux autres systèmes de marquage, les deux premiers chiffres donnent les chiffres significatifs et le troisième, le multiplicateur. Dans ce cas, un marquage de G106 indiquerait une tension de fonctionnement de 4 volts et une capacité de 10 fois 10 ^ 6 pico-farads. Cela correspond à 10µF.


Codes des condensateurs électrolytiques SMD
Code lettreTension
e2.5
g4
J6.3
UNE10
C16
20
E25
V35
H50

Condensateurs au tantale SMD

Les condensateurs SMD au tantale sont largement utilisés pour fournir des niveaux de capacité supérieurs à ceux qui peuvent être atteints lors de l'utilisation de condensateurs céramiques. En raison de la construction et des exigences différentes pour les condensateurs au tantale SMD, différents boîtiers sont utilisés pour eux. Ceux-ci sont conformes aux spécifications EIA.


Dimensions des condensateurs CMS au tantale
Désignation de la tailleMesures (mm)Désignation EIA
Taille A3,2 x 1,6 x 1,6EIA 3216-18
Taille B3,5 x 2,8 x 1,9EIA 3528-21
Taille C6,0 x 3,2 x 2,2EIA 6032-28
Taille D7,3 x 4,3 x 2,4EIA 7343-31
Taille E7,3 x 4,3 x 4,1EIA 7343-43

Les condensateurs SMD au tantale ont été pendant de nombreuses années le seul type de condensateur SMD de haute valeur disponible. Il a fallu quelques années avant que les condensateurs électrolytiques SMD soient développés, en raison de la nécessité pour les condensateurs SMD de résister aux températures de soudage élevées, et par conséquent, les tantales étaient largement utilisés. De nos jours, les condensateurs électrolytiques SMD sont le principal type utilisé, bien que les tantales soient encore utilisés en grandes quantités car leurs performances ont tendance à être meilleures à certains égards.

Codes de condensateur SMD

Comparativement, peu de condensateurs SMD ont leurs valeurs marquées sur leurs boîtiers. Cela signifie qu'il faut faire très attention lors de leur manipulation pour s'assurer qu'ils ne sont pas égarés ou mélangés. Cependant, quelques condensateurs ont des marques. Les valeurs des condensateurs sont codées. Cela signifie qu'il est nécessaire de connaître les codes des condensateurs SMD. Ceux-ci sont simples et faciles à décoder.

Un code de condensateur SMT à trois chiffres est normalement utilisé car il y a généralement peu de place pour rien de plus. En commun avec d'autres codes de marquage, les deux premiers indiquent les chiffres significatifs et le troisième est un multiplicateur.

Avantages et inconvénients des condensateurs SMD

Comme pour toute technologie, l'utilisation d'une technologie particulière présente des avantages et des inconvénients, et il en va de même pour les condensateurs SMD.

Avantages des condensateurs SMT

  • Petit
  • À bas prix
  • Placement facile à l'aide de machines de prise et de place modernes en fabrication
  • Haute performance

Inconvénients des condensateurs SMT

  • La petite taille peut signifier que certains sont sensibles aux ESD
  • Leur petite taille les rend difficiles à manipuler manuellement
  • Peut être endommagé plus facilement s'il est pris en dehors de ses limites de travail - souvent moins de marge qu'avec un appareil plombé plus gros

Les condensateurs à montage en surface sont utilisés par milliards dans les installations qui produisent en masse des équipements électroniques. Leur taille et leur capacité à être placées sur un circuit imprimé leur permettent d'être utilisées avec facilité. En conséquence, les condensateurs montés en surface sont utilisés dans pratiquement toutes les positions sur les équipements électroniques produits en série.

Voir la vidéo: Remplacer des condensateurs de surface. Replace surface mount capacitor (Novembre 2020).