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Composants et packages SMT / SMD, tailles, dimensions, détails

Composants et packages SMT / SMD, tailles, dimensions, détails

Les appareils à montage en surface, les SMD ou les composants SMT sont disponibles dans une variété de packages. Comme pratiquement toute l'électronique produite en série utilise la technologie de montage en surface: les composants de montage en surface sont d'une grande importance

Ces composants à montage en surface sont livrés dans une variété de boîtiers, dont la plupart sont normalisés pour faciliter la fabrication des assemblages de circuits imprimés à l'aide d'un équipement automatisé.

Certains des composants les plus utilisés sont les résistances à montage en surface et les condensateurs à montage en surface. Ces résistances et condensateurs SMD viennent dans de petits boîtiers rectangulaires, dont certains sont absolument minuscules.

De plus, il existe une variété de boîtiers SMT différents pour les circuits intégrés en fonction du niveau d'interconnectivité requis, de la technologie utilisée et de divers autres facteurs.

Un certain nombre d'autres composants sont disponibles, dont certains sont dans des packages standard, mais d'autres, en raison de leur nature même, nécessitent des packages spécialisés avec des contours non standard.


Exigences relatives à la manipulation des composants PCB

Lorsque les packages de montage en surface ont été développés, l'une des considérations qui a été donnée était celle de la manipulation des composants. Le but de la technologie de montage en surface étant de faciliter l'assemblage automatisé des circuits imprimés, les emballages devaient être conçus de manière à pouvoir être manipulés facilement sur des machines de prélèvement et de placement.

Les styles d'emballage SMT ont été développés pour fournir une manipulation facile pendant les étapes d'expédition et de stock de la chaîne d'approvisionnement, puis par les machines pick and pale utilisées pour l'assemblage des PCB.

S'assurer que les composants peuvent être manipulés facilement à toutes les étapes, garantit que les coûts de fabrication sont réduits et que la qualité des circuits imprimés assemblés et de l'équipement final est aussi élevée que possible.

Souvent, les plus petits composants sont maintenus en vrac dans une trémie et ceux-ci sont acheminés dans un tube et prélevés selon les besoins.

Des composants à montage en surface plus grands comme des résistances et des condensateurs ainsi que de nombreuses diodes et transistors à montage en surface peuvent être maintenus dans une bande sur une bobine. La bobine se compose d'un ruban à l'intérieur duquel les composants sont maintenus et un second ruban est collé de manière lâche sur le dos Au fur et à mesure que la machine utilise des composants, le ruban de rétention est retiré pour exposer le composant suivant à utiliser.

D'autres composants tels que des circuits intégrés à montage en surface double en ligne peuvent être maintenus dans un tube à partir duquel ils peuvent être retirés selon les besoins, puis sous gravité, le suivant glisse vers le bas.

De très grands circuits intégrés, éventuellement des packs plats quadruples, des QFP et des supports de puces plombés en plastique, les PLCC peuvent être conservés dans ce que l'on appelle un paquet de gaufres qui est placé sur la machine pick and place. Les composants sont successivement supprimés au fur et à mesure des besoins.

Normes de package JEDEC SMT

Les normes de l'industrie sont utilisées pour fournir un degré élevé de conformité dans l'ensemble de l'industrie. En conséquence, les tailles de la plupart des composants SMT sont conformes aux normes de l'industrie telles que les spécifications JEDEC.

La JEDEC Solid State Technology Association est une organisation professionnelle indépendante de l'ingénierie des semi-conducteurs et un organisme de normalisation. L'organisation compte plus de 300 sociétés membres, dont beaucoup font partie des plus grandes sociétés d'électronique.Les lettres JEDEC signifient Joint Electron Device Engineering Council et, comme son nom l'indique, gère et développe de nombreuses normes associées aux dispositifs à semi-conducteurs de tous types. Un aspect de ceci est les packages de composants de la technologie de montage en surface.

Il est évident que différents boîtiers SMT sont utilisés pour différents types de composants, mais le fait qu'il existe des normes permet de simplifier des activités telles que la conception de cartes de circuits imprimés car des tailles et des contours de pastilles standard peuvent être préparés et utilisés.

De plus, l'utilisation d'emballages de taille standard simplifie la fabrication car les machines de prélèvement peuvent utiliser une alimentation standard pour les composants SMT, simplifiant considérablement le processus de fabrication et réduisant les coûts.

Les différents packages SMT peuvent être classés par type de composant, et il existe des packages standard pour chacun.

Composants rectangulaires passifs

Les dispositifs passifs à montage en surface sont principalement composés de résistances SMD et de condensateurs SMD. Il existe plusieurs tailles standard différentes qui ont été réduites car la technologie a permis de fabriquer et d'utiliser des composants plus petits

On verra que les noms de taille des appareils sont dérivés de leurs mesures en pouces.


Détails du package SMD passif commun
Type de package SMDDimensions
mm
Dimensions
pouces
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

Parmi ces tailles, les tailles 1812 et 1206 ne sont désormais utilisées que pour les composants spécialisés ou ceux nécessitant des niveaux de puissance plus importants pour être dissipés.Les tailles SMT 0603 et 0402 sont les plus largement utilisées, bien qu'avec la miniaturisation progressant, les résistances SMD 0201 et plus petites et les condensateurs sont de plus en plus utilisés.

Lors de l'utilisation de résistances à montage en surface, il faut veiller à ce que les niveaux de dissipation de puissance ne soient pas dépassés car les valeurs maximales sont bien inférieures à celles de la plupart des résistances plombées

Remarque sur les condensateurs à montage en surface:

Les petits condensateurs montés en surface sont utilisés par des milliards dans toutes les formes d'équipements électroniques produits en série. Les condensateurs à montage en surface sont de petits cuboïdes rectangulaires nominalement dont les dimensions sont normalement fabriquées pour se conformer aux tailles standard de l'industrie. Les condensateurs SMCD peuvent utiliser une variété de technologies, y compris la céramique multicouche, le tantale, l'électrolyse et certaines autres variétés moins largement utilisées.

En savoir plus sur Condensateur à montage en surface.


Remarque sur les résistances à montage en surface:

La technologie de montage en surface offre des avantages significatifs pour la production de masse d'équipements électroniques. Les petites résistances montées en surface sont utilisées par des milliards dans toutes les formes d'équipements électroniques produits en série. Les résistances sont généralement de très petits dispositifs cuboïdes et elles sont normalement fabriquées pour se conformer aux tailles standard de l'industrie

En savoir plus sur Résistance de montage en surface.

Bien que l'utilisation principale de ces boîtiers de composants à montage en surface soit pour les résistances SMD et les condensateurs SMD, ils sont également utilisés pour d'autres composants. Dans certains cas, il n'est pas physiquement possible d'adopter ces tailles standard, mais certains autres composants les utilisent. Un exemple est celui des inducteurs SMD. Naturellement, c'est très difficile pour les plus petites tailles, mais les inductances SMD sont disponibles dans les tailles 0805 et 0603.

Boîtiers CMS pour condensateurs au tantale

En raison de la construction et des exigences différentes des condensateurs SMT au tantale, il existe différents boîtiers qui sont utilisés pour eux. Ceux-ci sont conformes aux spécifications EIA.


Détails du package de condensateur SMD Tanatalum commun
Type de package SMDDimensions
mm
Norme 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

Autres composants SMD passifs

Il existe plusieurs types d'autres composants qui ne sont pas en mesure d'adopter les tailles de composant de montage en surface standard utilisées par la majorité des résistances et condensateurs SMD.

Les versions montées en surface de composants tels que de nombreux types d'inductance, de transformateurs, de résonateur à quartz, d'oscillateurs à cristal à température contrôlée TCXO, de filtres, de résonateurs en céramique, etc. .

Il est peu probable que ces packages adoptent les tailles de boîtier de composants à montage en surface standard compte tenu de la nature unique des composants.

Quel que soit le style d'emballage choisi, il doit pouvoir s'adapter aux processus d'assemblage automatisés des circuits imprimés et être manipulé par une machine de prélèvement et de placement.

Paquets de transistors et de diodes

Les transistors et diodes SMD partagent souvent les mêmes types de boîtiers. Alors que les diodes n'ont que deux électrodes, un boîtier en ayant trois permet de sélectionner correctement l'orientation.


Bien qu'une variété de packages de transistors et de diodes SMT soient disponibles, certains des plus populaires sont indiqués dans la liste ci-dessous.

  • SOT-23 - Transistor petit contour: Le boîtier SOT23 SMT est le contour le plus courant pour les transistors à montage en surface de petits signaux. Le SOT23 a trois bornes pour une diode de transistor, mais il peut avoir plus de broches lorsqu'il peut être utilisé pour de petits circuits intégrés comme un amplificateur opérationnel, etc. Il mesure 3 mm x 1,75 mm x 1,3 mm.
  • SOT-223 - Transistor petit contour: Le boîtier SOT223 est utilisé pour les dispositifs de puissance plus élevée comme les transistors à montage en surface de puissance plus élevée ou d'autres dispositifs à montage en surface. Il est plus grand que le SOT-23 et mesure 6,7 mm x 3,7 mm x 1,8 mm. Il y a généralement quatre bornes, dont l'une est un grand coussin de transfert thermique. Cela permet à la chaleur d'être transférée à la carte de circuit imprimé.

Boîtiers SMD à circuit intégré

Il existe de nombreuses formes de boîtier utilisées pour les circuits intégrés à montage en surface. Bien qu'il existe une grande variété, chacun a les domaines où son utilisation est particulièrement applicable.

  • SOIC - Circuit intégré petit contour: Ce boîtier IC à montage en surface a une configuration double en ligne et des fils d'aile de mouette avec un espacement des broches de 1,27 mm
  • SOP - Ensemble petit contour: Il existe plusieurs versions de ce package SMD:
    • TSOP - Paquet de petit contour mince: Ce boîtier IC à montage en surface est plus mince que le SOIC et a un espacement des broches plus petit de 0,5 mm
    • SSOP - Ensemble de petits contours rétrécis: Cet emballage a un espacement des broches de 0,635 mm
    • TSSOP - Ensemble de petits contours rétractables minces:
    • QSOP - Ensemble de petits contours d'un quart: Il a un espacement des broches de 0,635 mm
    • VSOP - Très petit paquet de contour: Il est plus petit que le QSOP et a un espacement des broches de 0,4, 0,5 ou 0,65 mm.
  • Pack plat QFP- Quad: Le QFP est le type générique de boîtier plat pour les circuits intégrés à montage en surface. Il existe plusieurs variantes comme détaillé ci-dessous.
    • LQFP - Pack plat quadruple profil bas: Ce paquet a des épingles sur les quatre côtés. L'espacement des broches varie en fonction du CI, mais la hauteur est de 1,4 mm.
    • PQFP - Pack plat quad en plastique: Un emballage carré en plastique avec un nombre égal de broches de style aile de mouette de chaque côté. Espacement généralement étroit et souvent 44 broches ou plus. Normalement utilisé pour les circuits VLSI.
    • CQFP - Pack plat de quadruple céramique: Une version céramique du PQFP.
    • TQFP - Pack plat quadruple mince: Une version fine du PQFP.
    Le pack quad plat pour circuits intégrés à montage en surface a les fils d'aile de mouette très minces sortant de tous les côtés. Sur les circuits intégrés à montage en surface à grand nombre de broches, ceux-ci peuvent être très fins et facilement pliés. Une fois pliés, ils sont presque impossibles à réformer dans les positions requises. Un grand soin doit être apporté au processus d'assemblage des PCB lors de la manipulation de ces appareils.

  • PLCC - Porte-puce plombé en plastique: Ce type de boîtier est carré et utilise des broches en J avec un espacement de 1,27 mm.

  • BGA - Réseau de grille à billes: Le boîtier SMD du réseau à billes à grille a toutes ses plages de contact sous le boîtier de l'appareil. Avant de souder les pastilles apparaissent comme des billes de soudure, donnant lieu au nom.

    Placer les contacts sous l'appareil réduit la surface requise tout en maintenant le nombre de connexions disponibles. Ce format permet également de surmonter certains des problèmes des fils très fins requis pour les packs plats quad et rend le boîtier plus robuste physiquement. L'espacement des billes sur les BGA est généralement de 1,27 mm.

    Lorsque le package BGA a été introduit pour la première fois, des doutes existaient dans de nombreux quartiers sur la fiabilité de la soudure des points de contact sous le package, mais lorsque le processus d'assemblage du PCB fonctionne correctement, il n'y a pas de problèmes.


Bien qu'il semble y avoir de très nombreux boîtiers SMD différents, le fait qu'il existe des normes réduit le nombre et il est possible de configurer des packages de conception de cartes de circuits imprimés pour les accueillir, ainsi que des tailles de pastilles éprouvées sur les cartes. De cette manière, les boîtiers permettent un assemblage de carte de circuit imprimé de haute qualité et la réduction du nombre total de variables dans une conception.


Voir la vidéo: Techniques de Dessoudure (Décembre 2020).