SMD takistid — tüübid, parameetrid ja omadused

Takisti on element, millel on mingisugune takistus; seda kasutatakse elektroonikas ja elektrotehnikas voolu piiramiseks või vajaliku pinge saamiseks (näiteks kasutades takistusjagurit). SMD takistid on pindpaigaldustakistid, teisisõnu pindpaigaldustakistid.

Takistite põhiomadused on nimitakistus, mõõdetuna oomides ja see sõltub takistuskihi paksusest, pikkusest ja materjalidest ning võimsuse hajumist.

Pindkinnitusega elektroonikakomponendid eristuvad nende väikeste mõõtmete poolest, kuna neil kas puuduvad ühendusklemmid klassikalises mõttes. Hulgipaigaldusüksustel on pikad juhtmed.

Varem ühendasid nad elektroonikaseadmete kokkupanemisel vooluahela komponendid omavahel (liigendiga koost) või lasid need läbi trükkplaadi vastavatesse aukudesse. Struktuurselt tehakse nende järeldused või kontaktid metalliseeritud padjandite kujul elementide korpusel.Mikroskeemide ja pindmontaažitransistoride puhul on elementidel lühikesed jäigad "jalad".

SMD takistite üks peamisi omadusi on nende suurus. See on kasti pikkus ja laius, nende parameetrite järgi valitakse elemendid, mis vastavad tahvli paigutusele. Tavaliselt on mõõtmed dokumentatsioonis kirjas lühendatult neljakohalise numbriga, kus kaks esimest numbrit näitavad elemendi pikkust mm-des ja teine ​​märgipaar laiust mm-des. Kuid tegelikkuses võivad mõõtmed erineda märgistusest olenevalt elementide tüüpidest ja seeriast.

SMD takistite tüüpilised suurused ja nende parameetrid

 Joonis 1 – tähistused standardsuuruste dekodeerimiseks.

1. SMD takistid 0201:

L = 0,6 mm; W = 0,3 mm; H = 0,23 mm; L1 = 0,13 m.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,05W

• Tööpinge: 15V

• Maksimaalne lubatud pinge: 50 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

2. SMD takistid 0402:

L = 1,0 mm; W = 0,5 mm; H = 0,35 mm; L1 = 0,25 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,062W

• Tööpinge: 50V

• Maksimaalne lubatud pinge: 100 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

3.SMD takistid 0603:

L = 1,6 mm; W = 0,8 mm; H = 0,45 mm; L1 = 0,3 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,1W

• Tööpinge: 50V

• Maksimaalne lubatud pinge: 100 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

4. SMD takistid 0805:

L = 2,0 mm; W = 1,2 mm; H = 0,4 mm; L1 = 0,4 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,125W

• Tööpinge: 150V

• Maksimaalne lubatud pinge: 200 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

5. SMD takistid 1206:

L = 3,2 mm; W = 1,6 mm; H = 0,5 mm; L1 = 0,5 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,25W

• Tööpinge: 200V

• Maksimaalne lubatud pinge: 400 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

6. SMD takistid 2010:

L = 5,0 mm; W = 2,5 mm; H = 0,55 mm; L1 = 0,5 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 0,75W

• Tööpinge: 200V

• Maksimaalne lubatud pinge: 400 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

7. SMD takistid 2512:

L = 6,35 mm; W = 3,2 mm; H = 0,55 mm; L1 = 0,5 mm.

• Nimivahemik: 0 oomi, 1 oomi — 30 MΩ

• Lubatud kõrvalekalle nimiväärtusest: 1% (F); 5% (J)

• Nimivõimsus: 1W

• Tööpinge: 200V

• Maksimaalne lubatud pinge: 400 V

• Töötemperatuuri vahemik: –55 – +125 °C

Nagu näete, kui kiibi takisti suurus suureneb, suureneb nimivõimsuse hajumine allolevas tabelis, see sõltuvus on selgemalt näidatud, samuti muud tüüpi takistite geomeetrilised mõõtmed:

Tabel 1 — SMD takistite märgistus

Sõltuvalt suurusest võib kasutada ühte kolmest takisti nimimärgistuse tüübist. Märgistusi on kolme tüüpi:

1. 3 numbriga. Sel juhul tähendavad kaks esimest oomi arvu ja viimane arv nulli. Nii tähistatakse E-24 seeria takistid, mille nimiväärtusest (tolerantsist) kõrvalekalle on 1 või 5%. Selle märgistusega takistite standardsuurus on 0603, 0805 ja 1206. Sellise märgistuse näide: 101 = 100 = 100 Ohm

Joonisel 2 on kujutatud SMD takisti nimiväärtusega 10 000 oomi, tuntud ka kui 10 kOhm.

 2. 4 tähemärgiga. Sel juhul näitavad esimesed 3 numbrit oomide arvu ja viimane on nullide arv. Nii kirjeldatakse E-96 seeria takisteid, mille standardsuurused on 0805, 1206. Kui märgistuses on täht R, siis täidab see täisarvu murrudest eraldava koma rolli. Seega tähendab märgistus 4402 44 000 oomi või 44 kOhm.

Joonis 3 – 44 kΩ SMD takisti kujutis

3. Märgistus 3 tähemärgi kombinatsiooniga - numbrid ja tähed. Sel juhul on esimesed 2 tähemärki numbrid, mis näitavad kodeeritud takistuse väärtust oomides. Kolmas märk on kordaja. Seega on E-96 seeria takistitest märgitud standardsuuruses 0603 takistid, mille tolerants on 1%. Tähtede tõlkimine teguriks toimub järgmises järjekorras: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Koodide (kaks esimest tähemärki) dekodeerimine toimub vastavalt allolevale tabelile.

Tabel 2 — dekodeerimiskoodid SMD takistite märgistamiseks

Joonis 4 - takisti kolmekohalise märgistusega 10C, kui kasutada tabelit ja antud tegurite arvu, siis 10 on 124 oomi ja C on tegur 10 ^ 2, mis võrdub 12 400 oomi või 12,4 kOhm.

Takistite peamised parameetrid

Ideaalses takistis võetakse arvesse ainult selle takistust. Tegelikkuses on olukord teine ​​— takistitel on ka parasiit-induktiiv-mahtuvuslikud komponendid.Allpool on üks võimalus samaväärse takistiahela jaoks:

Joonis 5 – samaväärse takisti ahel

Nagu diagrammil näha, on olemas nii kondensaatorid (kondensaatorid) kui ka induktiivsus. Nende olemasolu on tingitud asjaolust, et igal juhil on teatud induktiivsus ja juhtide rühmal on parasiitmahtuvus. Takistis on need seotud selle takistusliku kihi asukoha ja disainiga.

Neid parameetreid ei võeta tavaliselt arvesse alalis- ja madalsageduslikes ahelates, kuid neil võib olla oluline mõju kõrgsageduslikes raadioedastusahelates ja lülitustoiteallikates, kus voolud liiguvad sagedustega kümnetest kuni sadade kHz. Sellistes vooluringides võivad kõik parasiitkomponendid, mis on trükkplaadi juhtivate radade ebaõigest juhtmestikust tingitud, töö võimatuks muuta.

Seega on induktiivsus ja mahtuvus elemendid, mis mõjutavad impedantsi ning voolude ja pingete servi sageduse funktsioonina. Sagedusomaduste poolest on parimad pindpaigalduselemendid nende täpselt sama väikese suuruse tõttu.

Joonis 6 – graafik näitab takisti kogutakistuse ja aktiivtakistuse suhet erinevatel sagedustel

Takistus hõlmab nii aktiivset takistust kui ka parasiit-induktiivsuse ja mahtuvuse reaktantse. Graafik näitab impedantsi langust sageduse suurenemisega.

Takisti disain

Pinnapealsed takistid on odavad ja mugavad elektrooniliste seadmete automatiseeritud kokkupanekuks konveieril. Need pole aga nii lihtsad, kui näivad.

Joonis 7 – SMD takisti sisemine struktuur

Takisti põhineb Al2O3 - alumiiniumoksiidi substraadil.See on hea dielektrik ja hea soojusjuhtivusega materjal, mis on sama oluline, kuna töö ajal eraldub kogu takisti võimsus soojuseks.

Takistava kihina kasutatakse õhukest metall- või oksiidkilet, näiteks kroomi, ruteeniumdioksiidi (nagu ülaloleval pildil). Takistite omadused sõltuvad materjalist, millest see kile koosneb.Üksikute takistite takistuskiht on kuni 10 mikroni paksune kile, mis on valmistatud madala TCR-iga (temperatuuri takistuse koefitsient) materjalist, mis annab kõrge temperatuuri stabiilsuse parameetrite ja ülitäpsete elementide loomise võimaluse kohta on sellise materjali näide konstantne, kuid selliste takistite nimiväärtused ületavad harva 100 oomi.

Takistipadjad on moodustatud kihtide komplektist. Sisemine kontaktkiht on valmistatud kallitest materjalidest nagu hõbe või pallaadium. Vaheaine on valmistatud niklist. Ja välimine on pliitina. See disain on tingitud vajadusest tagada kihtide kõrge haardumine (ühtekuuluvus). Nendest sõltub kontaktide ja müra töökindlus.

Parasiitkomponentide vähendamiseks jõutakse takistuskihi moodustamisel järgmiste tehnoloogiliste lahendusteni:

Joonis 8 – takistuskihi kuju

Selliste elementide paigaldamine toimub ahjudes ja raadioamatööride töökodades, kasutades jootekolvi, see tähendab kuuma õhu vooluga. Seetõttu pööratakse nende valmistamisel tähelepanu kütte ja jahutuse temperatuurikõverale.

Joonis 9 — kütte- ja jahutuskõver SMD takistite jootmisel

järeldused

Pinnapealsete komponentide kasutamine avaldas positiivset mõju elektroonikaseadmete kaalule ja mõõtmetele, samuti elemendi sagedusomadustele. Kaasaegne tööstus toodab enamikku SMD-disainilahenduste tavalistest elementidest. Sealhulgas: takistid, kondensaatorid, dioodid, LED-id, transistorid, türistorid, integraallülitused.