قطعات نصب سطحی SMD

قطعات نصب سطحی SMD

قطعات نصب سطحی SMD – قطعات ریز الکترونیکی یا قطعات SMD – قطعاتی هستند که به برد مدار چاپی به روش فناوری نصب سطحی Surface-mount technology (SMT ) متصل شده اند. اصطلاح SMT به شیوه نصب قطعات الکترونیکی SMD روی سطح یک قالب رسانا (برد الکترونیکی) اطلاق می شود. کلمه SMD مخفف Surface mount device و به معنی قطعات نصب شده روی سطح می باشد.

قطعات نصب سطحی SMD

استفاده از پتانسیل های موجود در جهان و ایجاد توانایی های جدید، تعداد قطعات بیشتری را جهت ساخت دستگاههای پیشرفته امروزی لازم کرده است. بنابراین برای جلوگیری از بزرگتر شدن ابعاد و حجم ماشین ها و ساخت سیستم های سبک تر، ریزتر، کوتاهتر و کوچک تر ساختار قطعات می بایست تغییر می کرد و قطعات در حال استفاده معروف به THD با نوع جدیدی از قطعات ریز الکترونیکی جایگزین می شد.

در دهه 1960 اولین پیشگامان برای شناخت تکنولوژی جدید در IBM شروع به فعالیت کردند؛ مکانیک قطعات الکترونیکی دوباره طراحی شد به صورتی که پایه قطعات قبلی حذف و در انتهای قطعه سطح فلزی جهت اتصال مستقیم آنها به سطح برد های الکترونیکی در نظر گرفته شد.

قطعات بسیار کوچکتر شدند و قطعات ریز الکترونیکی پا به عرصه وجود نهادند. علاوه بر مزایای زیاد قطعات SMD ، این قطعات ریز الکترونیکی بمراتب بیشتر از تکنولوژی گذشته با سطح برد اتصال برقرار می کنند و به حجم زیادی از مدارهای الکترونیکی نیز اجازه حضور می دهند.

با توجه به طراحی جدید، قطعات ریز الکترونیکی فوق SMC (Surface-mount Component ) نام گذاری شد و بردهایی که این قطعات بر روی آنها نصب شده است بردهای Surface-mount Device (SMD).

قطعات نصب سطحی SMD
قطعات نصب سطحی SMD

با توجه به مزایای فراوان قطعات الکترونیکی SMD ، این تکنولوژی در دهه 1980 شروع به گسترش و پیشرفت نمود. قطعات نصب سطحی SMD دارای پایه های بسیار ریزی هستند که با توجه به نوع و ابعاد هندسی قطعه پایه ها به شکل ها و انواع متفاوت زیر طراحی شده اند:

  • پایه های بسیار ریز هم چون پین های بسیار کوچک
  • پایه های کوتاه به شکل بال پرنده یا آبشار
  • پایه های کوتاه و کم حجم در انتهای قطعات به شکل حرف J انگلیسی
  • آرایه ای از دیسکهای بسیار ریز ( ●) قرار گرفته در انتها یا بر روی بدنه قطعات SMD یا همان پکیج BGA

چرا قطعات نصب سطحی SMD ؟

استفاده از تکنولوژی قطعات نصب سطحی SMD در پی تمایل بسیار زیاد مصرف کنندگان برای داشتن تکنولوژی ای کوچک تر، سریعتر و بهتر شکل گرفت. نیاز شدید به افزایش قابلیت ها، تمایل افراد برای داشتن صفحاتی با سایز کوچکتر و رقابت در جهت رسیدن به منافع مالی و اعتبار در بازار، استفاده از تکنولوژی قطعات ریز الکترونیکی را در پی داشته است.

مزایای قطعات نصب سطحی SMD از دید مصرف کنندگان

– کاهش میزان دخالت نیروی انسانی
– کاهش هزینه های اضافی نیروی کار و تولید
– تکرار عملیات که باعث افزایش میزان کنترل کیفیت می گردد
– افزایش سرعت تولید
– کاهش مصرف قلع و صرفه جویی در ابعاد برد مدار چاپی PCB
– قابلیت عملکرد مناسب
– کاهش تولید گرما
– کاهش مصرف برق
– ایجاد تحول و پیشرفت مداوم در روند تولید
– قابلیت استفاده به همراه تکنیک های بکار رفته در روش جایگذاری در درون سوراخ ها بخش هایی از صنعت که امروزه از تکنولوژی SMT استفاده می کنند.

مزیتهای اقتصادی استفاده از قطعات SMD

در روش های گذشته قطعات دارای پایه های سیمی بودند این پایه ها درون سوراخ هایی که برروی برد مدار چاپی موجود بود، قرار می گرفت.

بنابراین لازم بود در زمان طراحی و ساخت بردهای الکترونیکی علاوه بر پیش بینی فضای لازم برای این سوراخ ها در دو سمت برد هزینه هایی ناشی از سوراخ کاری و نیز متالیزه کردن دیواره سوراخ ها جهت اتصال دو طرف برد به همدیگر نیز در نظر گرفته شود.

مزایای صنعتی قطعات نصب سطحی SMD

  • کوچک و سبک بودن قطعات نصب سطحی SMD
  • اشغال فضای کمتر
  • نصب اتوماتیک ساده تر
  • سرعت مونتاژ بالاتر
  • امکان مونتاژ این قطعات در هر دو طرف بردها
  • کاهش بسیار زیاد مقاومت و اندوکتانس پایه ها (در نتیجه طیف وسیعی از امواج با فرکانس بالا را به راحتی هدایت می کنند)
  • تغییر ناپذیری در برابر شرایط تنش زا و همچنین لرزش زا به خاطر طرح فیزیکی قطعات نصب سطحی SMD
  • به حداقل رسیدن امکان خرابی قطعات بواسطه تماس حداقل انسان با آنها (با توجه به اینکه قطعات نصب سطحی SMD از قطعات الکترونیکی همنوع خود کوچکتر هستند حرکت و نصب آنها توسط ماشین صورت می گیرد و نه انسان)

مقایسه بین قطعات نصب سطحی SMD و قطعات THD

  • قیمت قطعات SMD بمراتب پایینتر است.
  • موجودی قطعات الکترونیکی SMD در بازار ایران نسبتا بیشتر است.
  • توان مصرفی و جریان قابل تحمل قطعات THD بالاتر است.
  • قطعات THDمعمولا توان بالاتری دارند.
  • اختلاف ولتاژ دو سر قطعات SMD نمی تواند خیلی زیاد باشد ( مخصوصا هر چه پکیج قطعات SMD ریزتر می شود.) استفاده از قطعات ریز الکترونیکی ، در ولتاژهای بالا (220 ولت)، باعث تولید جرقه الکتریکی (arc) درون قطعه می شود.

برای این منظور در ساختار قطعات SMD ای مانند رگولاتور که 3 پایه نزدیک به هم و یک کنتاکت داریم، که احتمال جرقه زدن وجود دارد، سر وسطی که از داخل به heat sink متصل است را قطع می کنند تا از تولید این جرقه الکتریکی جلوگیری شود.

کار با قطعات الکترونیکی SMD

برای کار کردن با این قطعات ریز الکترونیکی از نوکهای هویه مخصوص و هویه های حداکثر 30 واتی استفاده می کنند و برای در آوردن راحت تر آی سی ها و قطعات بزرگتر از هویه های هوای گرم استفاده می شود.

آی سی های مونتاژ سطحی دارای بسته بندی های 2 طرفه با نامهای TSOP و SOP و بسته بندی های 4 طرفه به نامهای PLCC و TQFP و بسیاری بسته بندیهای اختصاصی دیگر هستند. برای فرکانس های بالاتر از 200 مگاهرتز معمولا از قطعات نصب سطحی SMD ای استفاده می شود که پایه های آنها از زیر می باشد و BGA نام دارند.

بردهای مدار چاپی SMD مهمترین قطعات SMD

برد مدار چاپی PCB که یکی از مهمترین قطعات کارهای الکترونیکی است به عنوان قلب هر تولید الکترونیکی شناخته می شود که پایه و اساس اتصال قطعات نصب سطحی SMD به یکدیگر است. برد مدار چاپی ها به صورت یکرو و یا دورو ساخته می شوند. پیشرفت تکنولوژی و نیازهای جدید امکان ساخت بردهای چند لایه را نیز فراهم آورده است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *