Les équipements radio modernes sont construits principalement uniquement sur des composants dits à puce, à savoir des résistances à puce, des condensateurs, des microcircuits, etc. Les composants radio de sortie, que nous avons l'habitude de dessouder des vieux téléviseurs et magnétophones et que les radioamateurs utilisent habituellement pour assembler leurs circuits et appareils, sont de moins en moins souvent utilisés dans les équipements radio modernes.
Quels sont les avantages de l’utilisation de tels éléments à puce ? Voyons cela.
Les avantages de ce type d'installation
Premièrement, l'utilisation de composants de puce réduit considérablement la taille des cartes de circuits imprimés finies et leur poids, de sorte que cet appareil nécessitera un petit boîtier compact. De cette façon, vous pouvez assembler des appareils très compacts et miniatures. L'utilisation d'éléments à puce permet d'économiser un circuit imprimé (fibre de verre), ainsi que du chlorure ferrique pour les graver, de plus, vous n'avez pas à perdre de temps à percer des trous, de toute façon, cela ne prend pas beaucoup du temps et de l'argent.
Les cartes ainsi fabriquées sont plus faciles à réparer et à remplacer les éléments radio sur la carte. Vous pouvez créer des tableaux double face et placer des éléments des deux côtés du tableau. Eh bien, cela permet d'économiser de l'argent, car les composants des puces sont bon marché et leur achat en gros est très rentable.
Tout d’abord, définissons le terme montage en surface, qu’est-ce que cela signifie ? Montage en surface- il s'agit d'une technologie pour la production de cartes de circuits imprimés, dans laquelle les composants radio sont placés sur le côté des pistes imprimées ; pour les placer sur la carte, il n'est pas nécessaire de percer des trous ; en bref, cela signifie « montage en surface ». Cette technologie est la plus répandue aujourd'hui.
En plus des avantages, il y a bien sûr aussi des inconvénients. Les cartes assemblées sur des composants de puces ont peur des courbures et des chocs, car... après cela, les composants radio, en particulier les résistances et les condensateurs, se fissurent tout simplement. Les composants de la puce ne tolèrent pas la surchauffe lors du soudage. En raison d'une surchauffe, ils se fissurent souvent et des microfissures apparaissent. Le défaut ne se manifeste pas immédiatement, mais uniquement pendant le fonctionnement.
Types et types de composants radio à puce
Résistances et condensateurs
Les composants des puces (résistances et condensateurs) sont principalement divisés par taille, il y a 0402 - ce sont les plus petits composants radio, très petits, comme ceux utilisés par exemple dans les téléphones portables, 0603 - également miniatures, mais légèrement plus grands que les précédents. ceux, 0805 - utilisés, par exemple, dans les cartes mères, les plus populaires, viennent ensuite 1008, 1206 et ainsi de suite.
Résistances :
Condensateurs :
Ci-dessous un tableau indiquant les tailles de certains éléments :
- 1,0 × 0,5 mm
- 1,6 × 0,8 mm
- 2,0 × 1,25 mm
- 3,2 × 1,6 mm
- 4,5 × 3,2 mm
Toutes les résistances à puce sont désignées marquage codé, bien qu'une méthode pour déchiffrer ces codes ait été donnée, beaucoup ne savent toujours pas comment déchiffrer les valeurs de ces résistances, à ce propos j'ai noté les codes de certaines résistances, jetez un œil au tableau.
Remarque : Il y a une erreur dans le tableau : 221 « Ohm » doit être lu comme « 220 Ohm ».
Quant aux condensateurs, ils ne sont en aucun cas désignés ou marqués, donc lorsque vous les achetez, demandez au vendeur de signer les bandes, sinon vous aurez besoin d'un multimètre précis avec une fonction de détermination des capacités.
Transistors
La plupart des radioamateurs utilisent des transistors de type SOT-23, je ne parlerai pas du reste. Les dimensions de ces transistors sont les suivantes : 3 × 1,75 × 1,3 mm.
Comme vous pouvez le constater, ils sont très petits, vous devez les souder très soigneusement et rapidement. Vous trouverez ci-dessous le brochage des bornes de ces transistors :
Le brochage de la plupart des transistors dans un tel boîtier est exactement le même, mais il existe des exceptions, donc avant de souder le transistor, vérifiez le brochage des bornes en téléchargeant la fiche technique correspondante. Ces transistors sont dans la plupart des cas désignés par une lettre et un chiffre.
Diodes et diodes Zener
Les diodes, comme les résistances et les condensateurs, peuvent être des tailles différentes, les diodes plus grandes sont indiquées par une bande sur un côté - c'est la cathode, mais les diodes miniatures peuvent différer par leurs marques et leur brochage. Ces diodes sont généralement désignées par 1 à 2 lettres et 1 ou 2 chiffres.
Les diodes Zener, comme les diodes, sont indiquées par une bande sur le bord du boîtier. D'ailleurs, en raison de leur forme, ils aiment fuir le lieu de travail, ils sont très agiles et s'ils tombent, vous ne pourrez pas les retrouver, alors mettez-les, par exemple, dans le couvercle d'un pot de colophane.
Microcircuits et microcontrôleurs
Les microcircuits sont présentés dans différents emballages ; les types d'emballages principaux et fréquemment utilisés sont présentés sur la photo ci-dessous. Le plus non un bon garcon les boîtiers sont SSOP - les pattes de ces microcircuits sont si proches qu'il est presque impossible de souder sans morve, les broches les plus proches restent collées ensemble tout le temps. De tels microcircuits doivent être soudés avec un fer à souder à pointe très fine, ou mieux encore fer à souder, s'il y en a un, j'y ai décrit la méthode de travail avec un sèche-cheveux et de la pâte à souder.
Type suivant le boîtier est TQFP, la photo montre un boîtier avec 32 pattes (microcontrôleur ATmega32), comme vous pouvez le voir le boîtier est carré, et les pattes sont situées de chaque côté, le principal inconvénient de tels boîtiers est qu'ils sont difficiles à souder avec un fer à souder ordinaire, mais c'est possible. Quant aux autres types de cas, ils sont beaucoup plus simples.
Comment et avec quoi souder les composants des puces ?
Il est préférable de souder la puce du composant radio poste de soudure avec une température stabilisée, mais s'il n'y en a pas, il ne reste alors qu'un fer à souder, qu'il faut allumer via le régulateur ! (sans régulateur, la plupart des fers à souder classiques ont des températures à la pointe qui atteignent 350-400*C). La température de soudure doit être d'environ 240-280*C. Par exemple, lorsque vous travaillez avec des soudures sans plomb ayant un point de fusion de 217 à 227*C, la température de la panne du fer à souder doit être de 280 à 300°C. Pendant le processus de soudure, il est nécessaire d'éviter une haute température panne et temps de soudure excessif. La panne du fer à souder doit être affûtée, en forme de cône ou de tournevis plat.
Les pistes imprimées sur la carte doivent être étamées et recouvertes d'un flux alcool-colophane. Lors du soudage, il est pratique de soutenir le composant de la puce avec une pince à épiler ou un ongle ; vous devez souder rapidement, pas plus de 0,5 à 1,5 seconde. Tout d'abord, un fil du composant est soudé, puis la pince à épiler est retirée et le deuxième fil est soudé. Les microcircuits doivent être alignés très précisément, puis les broches extérieures sont soudées et vérifiées à nouveau pour voir si toutes les broches s'adaptent exactement aux pistes, après quoi les broches restantes de la puce sont soudées.
Si, lors du soudage de microcircuits, des broches adjacentes se collent, utilisez un cure-dent, placez-le entre les broches du microcircuit puis touchez l'une des broches avec un fer à souder, il est recommandé d'utiliser plus de flux. Vous pouvez procéder dans l'autre sens, retirer l'écran du fil blindé et récupérer la soudure des broches du microcircuit.
Plusieurs photographies de mes archives personnelles
Conclusion
Le montage en surface vous permet d'économiser de l'argent et de fabriquer des appareils miniatures très compacts. Malgré tous ses inconvénients, l’effet qui en résulte témoigne sans aucun doute de la promesse et de la demande de cette technologie.
Résistances... Quelle est l'importance de ce mot pour ceux qui s'intéressent à l'électronique ou travaillent constamment avec elle. Cependant, pour s’immerger pleinement dans le monde de l’électronique, il faut avoir au moins une connaissance superficielle et être capable d’identifier les marquages des résistances chip.
L'abréviation « SMD » signifie Surface Mounted Devices, qui traduit en russe signifie « appareil monté en surface" Et c'est vrai - les résistances sont installées au-dessus de la surface sur des supports spéciaux. Ces appareils sont montés sur des circuits imprimés.
L’un des avantages majeurs des puces CMS est leur petite taille. Sur un circuit imprimé, vous pouvez facilement placez des dizaines (voire des centaines) de produits similaires. Merci également haute qualité et à faible coût, les résistances ont acquis une popularité extraordinaire sur le marché de l'électronique.
Grâce aux progrès constants, de nouveaux modèles de puces de résistances apparaissent dont les marquages et les caractéristiques évoluent constamment. Au total, il existe 3 types de produits sur ce marché :
- Fabriqué pendant la période soviétique (aujourd'hui en perte de popularité).
- Modèles modernes.
- Résistances CMS.
Dans cet article nous allons nous concentrer sur ce dernier type de marquage car c’est le plus intéressant.
Principes d'étiquetage
Toutes les puces CMS sont désignées différemment. Le fait est que chaque produit a sa propre taille et sa propre valeur de tolérance. Ainsi, pour éviter toute confusion, les constructeurs ont décidé de mettre en évidence 3 groupes principaux pour le marquage:
- Produits identifiés par 3 chiffres.
- Modèles avec marquages à 4 chiffres.
- Appareils avec 2 chiffres et une lettre.
Chacun de ces types mérite d’être examiné plus en détail.
Le premier groupe comprend les produits (numéros 103, 513, etc.) avec une tolérance de 2 %, 5 % ou 10 %. Sous les deux premiers chiffres se trouve la mantisse et le dernier indique l'exposant de 10. La dernière valeur est nécessaire pour calculer la valeur de la résistance (mesurée en Ohms). Certains modèles comportent également la lettre « R » pour indiquer le point décimal.
Il a été décidé d'inclure les modèles de taille standard 0805 et supérieure dans le deuxième groupe, ainsi que ceux avec une tolérance de 1%. Le principe est similaire au premier groupe de résistances : les 3 premiers chiffres indiquent la mantisse, et le quatrième - la valeur de puissance, qui a une base de 10. De plus, ici, comme dans le type précédent, le dernier chiffre implique le la note du modèle (en Ohms) et la lettre R indique le point décimal. Il convient de mentionner que les appareils de taille 0402 ne sont pas marqués.
Enfin, le dernier groupe contient des puces CMS de taille de type 0603 et un niveau de tolérance de 1 %. Les chiffres indiquent le code dans le tableau EIA-96 (plus d'informations ci-dessous), et la lettre indique la valeur du multiplicateur :
- A - numéro 10 à la puissance zéro
- B - base 10 avec puissance 1
- C est le nombre 10 à la puissance 2
- D = 10 3
- E = 10 4
- F = 10 5
- R = 10 -1
- S = 10 -2
Explication des marquages
Pour installer ou travailler avec une résistance CMS, vous devez connaître et être capable de déchiffrer les chiffres et les lettres. Ce processus peut être divisé en 2 types.
Transcription régulière
Comme mentionné ci-dessus, dans la fabrication des résistances CMS, des règles de marquage incassables s'appliquent. Ils ont été inventés pour l'acheteur a pu facilement déterminer la mantisse et la valeur de résistance. Par conséquent, tout ce dont vous avez besoin est un morceau de papier avec un stylo ou un esprit mathématique.
Commençons avec exemple simple- détermination de la résistance pour les produits avec une tolérance de 2%, 5% ou 10% (ce sont les modèles qui ont 3 chiffres dans le marquage). Supposer Le numéro sur la résistance est 233. Cela signifie que vous devez multiplier 23 par 10 à la puissance trois. En conséquence, il s'avère que le produit a une résistance de 23 KOhm (23 x 10 3 = 23 000 Ohm = 23 KOhm).
La situation est similaire pour les modèles comportant 4 chiffres dans la description. Disons que le numéro sur le produit est 5401. En effectuant des calculs similaires, nous obtenons une résistance de 5,4 KOhm (540 x 10 1 = 5 400 Ohm = 5,4 KOhm).
La situation est complètement différente avec le décodage de l'appellation des produits sur lesquels sont indiqués des chiffres et des lettres. Comme écrit ci-dessus, cela nécessitera tableau EIA-96 (on le trouve facilement sur Internet). En remplaçant les chiffres dans la ligne appropriée et en convertissant la lettre en expression numérique, vous pouvez facilement calculer la résistance. Par exemple, le marquage 04D signifie que la résistance est de 10,7 KΩ (107 x 10 3 = 107 000 Ω = 10,7 KΩ).
Décryptage via les services
Les progrès ne s’arrêtent pas. Constamment mis en œuvre technologies modernes, de nouvelles approches se développent, en d'autres termes, la vie humaine devient de plus en plus confortable. DANS monde moderne même pour calculs de résistance pour les puces CMS, exister bons services et des programmes.
Sur Internet, vous pouvez facilement trouver de nombreux sites offrant la possibilité de calculer la résistance. Dans la plupart des cas, ce service est un calculateur permettant de calculer la résistance d'une résistance. Voici quelques-uns d'entre eux.
Composants CMS (composants de puce)- ce sont les composants circuit électrique imprimé sur un circuit imprimé (carte mère d'un ordinateur, portable, tablette, smartphone, disque dur etc.) utilisant la technologie de montage en surface - technologie SMT (technologie de montage en surface). C'est-à-dire que tous les éléments électroniques qui sont ainsi « fixés » à la carte sont appelés Composants CMS(Anglais : appareil monté en surface).
Ce type d'installation se caractérise par le fait que, contrairement à l'ancienne technologie d'installation traversante (sous Composant élèctronique: transistor, résistance, condensateur, un trou est percé dans le PCB), les composants CMS sont situés de manière beaucoup plus compacte sur le circuit imprimé. Les composants eux-mêmes sont beaucoup plus petits.
Si vous faites attention à une carte mère d'ordinateur portable moderne, vous pouvez voir que ce sont les composants SMD qui constituent l'essentiel des pièces de la carte - ils sont nombreux et ils sont situés de très près (petits carrés et rectangles multicolores dans couleurs gris et noir), et des deux côtés du PCB. Dans l'image suivante, les composants SMD sont marqués en rouge.
La carte mère d'une tablette ou d'un smartphone est réalisée exclusivement à l'aide de la technologie SMT (surface mount) et Éléments CMS, puisqu'il n'y a pas d'espace ni besoin d'installation complète.
Dans les cartes mères d'ordinateurs de bureau, les deux technologies de montage sont utilisées plus souvent que les autres. Dans la figure ci-dessous, les éléments d'installation traversants sont marqués en vert. Contacts des composants ( condensateurs électrolytiques dans ce cas) sont insérés dans des trous spéciaux dans carte mère et avec verso soudé.
Avantages des composants CMS et du montage en surface
- Composants CMS plus petits par rapport aux composants traversants ;
- Beaucoup plus haute densité placement au tableau;
- Densité plus élevée de pistes (connexions) sur le PCB ;
- Les composants peuvent être situés des deux côtés de la carte ;
- Les petites erreurs lors de l'installation SMT (soudure) sont corrigées automatiquement tension superficielleétain fondu (plomb);
- Meilleure résistance aux dommages mécaniques dus aux vibrations ;
- Résistance et inductance inférieures ;
- Il n'est pas nécessaire de percer des trous et, par conséquent, le coût de production initial est inférieur (effet économique) ;
- Plus adapté à l'assemblage automatisé. Certaines lignes automatiques sont capables de placer plus de 136 000 composants par heure ;
- De nombreux composants CMS coûtent moins cher que leurs homologues traversants ;
- Convient aux appareils avec un profil très bas (hauteur). Circuit imprimé peut être utilisé dans un boîtier de quelques millimètres seulement d'épaisseur
Défauts
- Exigences plus élevées en matière de base de production et d'équipement ;
- Faible maintenabilité et exigences plus élevées envers les réparateurs ;
- Ne convient pas au montage de connecteurs et de connecteurs, en particulier lorsqu'il est utilisé dans des cas de déconnexions et de connexions fréquentes ;
- Ne convient pas pour une utilisation dans des applications à haute puissance et à charge élevée
Utilisation de matériaux : technologie de montage en surface,