Ako je smd kondenzator promijenio boju. SMD komponente

Već smo se upoznali s glavnim radio komponentama: otpornicima, kondenzatorima, diodama, tranzistorima, mikro krugovima itd., A također smo proučavali kako se montiraju na tiskanu ploču. Još jednom, prisjetimo se glavnih faza ovog procesa: vodovi svih komponenti prolaze kroz rupe dostupne na tiskanoj pločici. Nakon toga se zaključci odrežu, a zatim se lemljenje izvodi na stražnjoj strani ploče (vidi sliku 1).
Ovaj nama već poznati postupak naziva se DIP editing. Ova instalacija je vrlo zgodna za početnike radio amatere: komponente su velike, možete ih lemiti čak i velikim "sovjetskim" lemilom bez pomoći povećala ili mikroskopa. Zbog toga svi Master kitovi za samolemljenje uključuju DIP montažu.

Riža. 1. DIP montaža

Ali DIP uređivanje ima vrlo značajne nedostatke:

Velike radio komponente nisu prikladne za stvaranje modernih minijaturnih elektroničkih uređaja;
- izlazne radio komponente su skuplje za proizvodnju;
- PCB za DIP montažu također je skuplji zbog potrebe za bušenjem mnogo rupa;
- DIP montažu je teško automatizirati: u većini slučajeva, čak iu velikim tvornicama elektronike, ugradnja i lemljenje DIP dijelova mora se obaviti ručno. To je vrlo skupo i dugotrajno.

Stoga se DIP-montaža praktički ne koristi u proizvodnji moderne elektronike, a zamijenjena je tzv. SMD-procesom, koji je danas standard. Stoga bi svaki radioamater trebao imati barem opću ideju o tome.

SMD montaža

SMD komponente (čip komponente) su komponente elektroničkog sklopa aplicirane na tiskanu pločicu tehnologijom površinske montaže - SMT tehnologija (eng. površinski montirati tehnologija).odnosno svi elektronički elementi koji su na ovaj način “fiksirani” na ploči tzv smd komponente(Engleski) površinski montiran uređaj). Proces montaže i lemljenja komponenti čipa ispravno se naziva SMT proces. Nije sasvim točno reći "SMD-montaža", ali u Rusiji se ova verzija naziva tehničkog procesa ukorijenila, pa ćemo reći isto.

Na sl. 2. prikazuje presjek SMD montažne ploče. Ista ploča, izrađena na DIP-elementima, imat će nekoliko puta veće dimenzije.

sl.2. SMD montaža

SMD montaža ima neporecive prednosti:

Radio komponente su jeftine za proizvodnju i mogu biti proizvoljno minijaturne;
- tiskane pločice su također jeftinije zbog nedostatka višestrukog bušenja;
- instalaciju je lako automatizirati: instalaciju i lemljenje komponenti provode posebni roboti. Također ne postoji takva tehnološka operacija kao što je podrezivanje olova.

SMD otpornici

Upoznavanje s komponentama čipa najlogičnije je započeti s otpornicima, kao s najjednostavnijim i najmasovnijim radio komponentama.
SMD otpornik u pogledu svojih fizičkih svojstava sličan je "uobičajenoj", izlaznoj verziji koju smo već proučavali. Svi njegovi fizički parametri (otpor, točnost, snaga) potpuno su isti, samo je kućište drugačije. Isto pravilo vrijedi i za sve ostale SMD komponente.

Riža. 3. CHIP otpornici

Veličine SMD otpornika

Već znamo da izlazni otpornici imaju određenu mrežu standardnih veličina, ovisno o njihovoj snazi: 0,125W, 0,25W, 0,5W, 1W itd.
Otpornici čipova također imaju mrežu standardne veličine, samo u ovom slučaju veličina je označena četveroznamenkastim kodom: 0402, 0603, 0805, 1206 itd.
Glavne veličine otpornika i njihove tehničke karakteristike prikazane su na sl.4.

Riža. 4 Glavne veličine i parametri čip otpornika

Označavanje SMD otpornika

Otpornici su označeni kodom na kućištu.
Ako u kodu postoje tri ili četiri znamenke, tada zadnja znamenka znači broj nula, na sl. 5. Otpornik sa šifrom "223" ima sljedeći otpor: 22 (i tri nule desno) Ohm = 22000 Ohm = 22 kOhm. Otpornik s kodom "8202" ima otpor: 820 (i dvije nule s desne strane) Ohm = 82000 Ohm = 82 kOhm.
U nekim slučajevima, oznaka je alfanumerička. Na primjer, otpornik kodiran 4R7 ima otpor od 4,7 ohma, a otpornik kodiran 0R22 ima otpor od 0,22 ohma (ovdje je slovo R znak za razdvajanje).
Postoje i otpornici s nultim otporom ili kratkospojnici. Često se koriste kao osigurači.
Naravno, ne možete se sjetiti sustava označavanja koda, već jednostavno izmjerite otpor otpornika multimetrom.

Riža. 5 Označavanje čip otpornika

Keramički SMD kondenzatori

Izvana su SMD kondenzatori vrlo slični otpornicima (vidi sl. 6.). Postoji samo jedan problem: nemaju šifru kapacitivnosti, pa je jedini način da ga odredite mjerenjem multimetrom koji ima način mjerenja kapacitivnosti.
SMD kondenzatori su također dostupni u standardnim veličinama, obično sličnim veličinama otpornika (vidi gore).

Riža. 6. SMD keramički kondenzatori

Elektrolitički SMS kondenzatori

sl.7. Elektrolitički SMS kondenzatori

Ovi kondenzatori su slični svojim izlaznim parnjacima, a oznake na njima su obično eksplicitne: kapacitet i radni napon. Traka na "šeširu" kondenzatora označava njegov negativni terminal.

SMD tranzistori

sl.8. SMD tranzistor

Tranzistori su mali pa je na njima nemoguće napisati puni naziv. Ograničeni su na označavanje kodom i ne postoji međunarodni standard za oznake. Na primjer, kod 1E može označavati tip tranzistora BC847A ili možda neki drugi. Ali ova okolnost apsolutno ne smeta ni proizvođačima ni običnim potrošačima elektronike. Poteškoće mogu nastati samo tijekom popravaka. Određivanje vrste tranzistora ugrađenog na tiskanu pločicu bez dokumentacije proizvođača za tu pločicu ponekad može biti vrlo teško.

SMD diode i SMD LED

Fotografije nekih dioda prikazane su na slici ispod:

Sl.9. SMD diode i SMD LED

Na tijelu diode, polaritet mora biti naznačen u obliku trake bliže jednom od rubova. Obično je izlaz katode označen trakom.

SMD LED također ima polaritet, koji je označen ili točkom u blizini jednog od pinova, ili na neki drugi način (za detalje pogledajte dokumentaciju proizvođača komponente).

Teško je odrediti vrstu SMD diode ili LED-a, kao u slučaju tranzistora: na kućištu diode je utisnut neinformativni kod, a najčešće na kućištu LED-a uopće nema oznaka, osim oznake polariteta . Razvojni programeri i proizvođači moderne elektronike malo brinu o mogućnostima održavanja. Podrazumijeva se da će popravak tiskane pločice obaviti serviser koji posjeduje kompletnu dokumentaciju za određeni proizvod. Takva dokumentacija jasno opisuje gdje je određena komponenta instalirana na tiskanoj pločici.

Ugradnja i lemljenje SMD komponenti

SMD montaža optimizirana je prvenstveno za automatsku montažu pomoću posebnih industrijskih robota. Ali amaterski radio amaterski dizajni također se mogu izraditi na komponentama čipa: s dovoljnom točnošću i pažnjom možete lemiti dijelove veličine zrna riže s najobičnijim lemilom, samo trebate znati neke suptilnosti.

Ali ovo je tema za zasebnu veliku lekciju, tako da će se više detalja o automatskom i ručnom SMD uređivanju raspravljati zasebno.

U našem turbulentnom dobu elektronike, glavne prednosti elektroničkog proizvoda su male dimenzije, pouzdanost, jednostavnost ugradnje i demontaže (rastavljanje opreme), niska potrošnja energije i praktična upotrebljivost ( s engleskog- Jednostavnost korištenja). Sve ove prednosti nikako nisu moguće bez tehnologije površinske montaže - SMT tehnologije ( S lice M unt T eknologija), i naravno, bez SMD komponenti.

Što su SMD komponente

SMD komponente se koriste u apsolutno svim modernim elektronika. SMD ( S lice M nabrojan D evice), što je prevedeno s engleskog kao "površinski montirani uređaj". U našem slučaju, površina je tiskana ploča, bez rupa za radio elemente:

U ovom slučaju SMD komponente nisu umetnute u rupe na ploči. Zalemljeni su na kontaktne staze koje se nalaze izravno na površini tiskane pločice. Na fotografiji ispod vide se kontaktne pločice boje kositra na ploči mobitela koji je nekada imao SMD komponente.

Prednosti SMD komponenti

Najveća prednost SMD komponenti je njihova mala veličina. Na slici ispod, jednostavni otpornici i:

Zbog malih dimenzija SMD komponenti, programeri imaju mogućnost postavljanja većeg broja komponenti po jedinici površine od jednostavnih izlaznih radijskih elemenata. Posljedično se povećava gustoća montaže i kao rezultat toga smanjuju se dimenzije elektroničkih uređaja. Budući da je težina SMD komponente nekoliko puta lakša od težine istog jednostavnog izlaznog radio elementa, masa radio opreme također će biti mnogo puta lakša.

SMD komponente se puno lakše odleme. Za ovo nam treba sušilo za kosu. Kako lemiti i lemiti SMD komponente, možete pročitati u članku kako pravilno lemiti SMD. Lemljenje ih je mnogo teže. U tvornicama ih posebni roboti postavljaju na tiskanu pločicu. U proizvodnji ih nitko ne zavari ručno, osim radioamatera i servisera radioopreme.

Višeslojne ploče

Budući da u opremi sa SMD komponentama postoji vrlo gusta instalacija, trebalo bi biti više staza na ploči. Ne stanu sve staze na istu površinu, pa ih čine tiskane ploče višeslojni. Ako je oprema složena i ima puno SMD komponenti, tada će na ploči biti više slojeva. To je poput višeslojne torte. Ispisani tragovi koji povezuju SMD komponente nalaze se točno unutar ploče i ne mogu se vidjeti ni na koji način. Primjer višeslojnih ploča su ploče za mobilne telefone, ploče za računala ili prijenosna računala (matična ploča, video kartica, RAM itd.).

Na slici ispod, plava ploča je Iphone 3g, zelena ploča je matična ploča računala.

Svi radio serviseri znaju da ako pregrijete višeslojnu ploču, ona će nabubriti s mjehurićima. U tom slučaju, međuslojne veze su rastrgane i ploča postaje neupotrebljiva. Stoga je glavni adut kod zamjene SMD komponenti prava temperatura.

Na nekim se pločama koriste obje strane tiskane ploče, dok je gustoća montaže, kao što razumijete, udvostručena. Ovo je još jedan plus SMT tehnologije. O da, također je vrijedno uzeti u obzir činjenicu da je materijal za proizvodnju SMD komponenti nekoliko puta manji, a njihov trošak u masovnoj proizvodnji u milijunima komada košta, doslovno, peni.

Glavne vrste SMD komponenti

Pogledajmo glavne SMD elemente koji se koriste u našim modernim uređajima. Otpornici, kondenzatori, induktori male vrijednosti i druge komponente izgledaju kao obični mali pravokutnici, ili bolje rečeno, paralelopipedi))

Na pločama bez strujnog kruga nemoguće je znati je li to otpornik, ili kondenzator, ili čak zavojnica. Kinezi markiraju kako hoće. Na velikim SMD elementima još uvijek stavljaju šifru ili brojeve kako bi odredili njihovu pripadnost i naziv. Na donjoj fotografiji ti su elementi označeni crvenim pravokutnikom. Bez dijagrama je nemoguće reći kojoj vrsti radijskih elemenata pripadaju, kao i njihov naziv.

Veličine SMD komponenti mogu biti različite. Ovdje je opis veličina za otpornike i kondenzatore. Ovdje je, na primjer, pravokutni žuti SMD kondenzator. Također se nazivaju tantal ili jednostavno tantal:

A ovako izgleda SMD:

Postoje i ove vrste SMD tranzistora:

Koji imaju veliku denominaciju, u SMD verziji izgledaju ovako:

I naravno, kako bi to moglo biti bez mikro krugova u našem dobu mikroelektronike! Postoji mnogo vrsta paketa SMD čipova, ali ja ih uglavnom dijelim u dvije skupine:

1) Mikrokrugovi, u kojima su vodi paralelni s tiskanom pločicom i nalaze se s obje strane ili duž perimetra.

2) Mikro krugovi, u kojima se zaključci nalaze ispod samog mikro kruga. Ovo je posebna klasa mikrosklopova nazvanih BGA (od engleskog loptasti rešetkasti niz- niz kuglica). Zaključci takvih mikro krugova su jednostavne kuglice za lemljenje iste veličine.

Na slici ispod, BGA mikro krug i njegova stražnja strana, koja se sastoji od kugličnih vodova.

BGA čipovi su pogodni za proizvođače jer uvelike štede prostor na tiskanoj pločici, jer ispod bilo kojeg BGA čipa može biti na tisuće takvih kuglica. Ovo uvelike pojednostavljuje život proizvođačima, ali ne olakšava život serviserima.

Sažetak

Što koristite u svojim dizajnima? Ako vam se ruke ne tresu, a želite napraviti malu radio bubicu, onda je izbor očit. Ali ipak, u dizajnu amaterskog radija, dimenzije ne igraju veliku ulogu, a lemljenje masivnih radijskih elemenata mnogo je lakše i praktičnije. Neki radio amateri koriste oboje. Svaki dan se razvija sve više i više novih čipova i SMD komponenti. Manji, tanji, pouzdaniji. Budućnost, nedvosmisleno, pripada mikroelektronici.

U bazi elemenata računala (i ne samo) postoji jedno usko grlo - elektrolitički kondenzatori. Sadrže elektrolit, elektrolit je tekućina. Stoga zagrijavanje takvog kondenzatora dovodi do njegovog kvara, jer elektrolit isparava. A grijanje u jedinici sustava je redovna stvar.

Stoga je zamjena kondenzatora pitanje vremena. Više od polovice kvarova na matičnim pločama u srednjoj i nižoj cjenovnoj kategoriji posljedica je osušenih ili nabubrenih kondenzatora. Još češće se iz tog razloga kvare računalna napajanja.

Budući da je ispis na modernim pločama vrlo gust, morate biti vrlo oprezni pri zamjeni kondenzatora. Moguće je oštetiti i pritom ne primijetiti mali nezapakirani element ili slomiti (zatvoriti) tragove čija je debljina i udaljenost nešto veća od debljine ljudske vlasi. Teško je to kasnije popraviti. Pa budi oprezan.

Dakle, za zamjenu kondenzatora trebat će vam lemilo s tankim vrhom snage 25-30 W, komad debele žice za gitaru ili debela igla, tok za lemljenje ili kolofonij.

U slučaju da obrnete polaritet prilikom zamjene elektrolitskog kondenzatora ili instalirate kondenzator s niskim naponom, može eksplodirati. A evo kako to izgleda:

Stoga pažljivo odaberite zamjenski dio i ispravno ga ugradite. Na elektrolitskim kondenzatorima uvijek je označen negativni kontakt (obično okomita pruga boje različite od boje tijela). Na tiskanoj ploči označena je i rupa za negativni kontakt (obično crnom šrafurom ili punom bijelom bojom). Ocjene su ispisane na kućištu kondenzatora. Ima ih nekoliko: napon, kapacitet, tolerancije i temperatura.

Prva dva su uvijek prisutna, ostali mogu i ne moraju biti prisutni. Napon: 16V(16 volti). Kapacitet: 220µF(220 mikrofarada). Ove vrijednosti su vrlo važne prilikom zamjene. Napon se može odabrati jednak ili s većom denominacijom. Ali kapacitet utječe na vrijeme punjenja / pražnjenja kondenzatora iu nekim slučajevima može biti važan za dio kruga.

Stoga bi kapacitet trebao biti jednak onom naznačenom na kućištu. Lijevo na slici ispod je zeleni natečeni (ili curi) kondenzator. Općenito, stalni su problemi s tim zelenim kondenzatorima. Najčešći kandidati za zamjenu. Desno je radni kondenzator, koji ćemo lemiti.

Kondenzator je lemljen na sljedeći način: prvo pronađite noge kondenzatora na stražnjoj strani ploče (za mene je ovo najteži trenutak). Zatim zagrijte jednu nogu i lagano pritisnite tijelo kondenzatora sa strane grijane noge. Kako se lem topi, kondenzator se naginje. Provedite isti postupak s drugom nogom. Obično se kondenzator uklanja u dva koraka.

Nema potrebe za žurbom, također snažno gurajte. Matična ploča nije dvostrani tekstolit, već višeslojni (zamislite waffle). Zbog pretjerane marljivosti kontakti unutarnjih slojeva tiskane ploče mogu se oštetiti. Dakle, bez fanatizma. Usput, dugotrajno zagrijavanje također može oštetiti ploču, na primjer, dovesti do raslojavanja ili odvajanja jastučića. Stoga također nije potrebno snažno pritiskati lemilom. Naslonimo lemilo, lagano pritisnemo kondenzator.

Nakon uklanjanja oštećenog kondenzatora potrebno je napraviti rupe tako da se novi kondenzator umetne slobodno ili uz malo napora. U te svrhe koristim žicu za gitaru iste debljine kao i noge dijela koji se lemi. Igla za šivanje također je prikladna za ove svrhe, međutim, igle su sada izrađene od običnog željeza, a uzice od čelika. Postoji mogućnost da će igla zapeti za lem i slomiti se kada je pokušate izvući. A žica je dovoljno fleksibilna i čelik s lemom hvata puno gore od željeza.

Prilikom rastavljanja kondenzatora, lem najčešće začepljuje rupe na ploči. Ako pokušate lemiti kondenzator na isti način na koji sam vam savjetovao da ga lemite, možete oštetiti kontaktnu pločicu i stazu koja vodi do nje. Nije smak svijeta, ali vrlo nepoželjna pojava. Stoga, ako rupe nisu začepljene lemom, samo ih je potrebno proširiti. A ako ste i dalje postigli pogodak, tada morate čvrsto pritisnuti kraj niti ili igle na rupu, a s druge strane ploče prisloniti lemilo na ovu rupu. Ako je ova opcija nezgodna, tada vrh lemilice mora biti naslonjen na žicu gotovo u podnožju. Kad se lem otopi, uzica će ući u rupu. U ovom trenutku morate ga rotirati tako da ne zapne za lem.

Nakon primanja i proširenja rupe, trebate ukloniti višak lema s njegovih rubova, ako ih ima, inače se tijekom lemljenja kondenzatora može formirati limena kapica, koja može lemiti susjedne staze na mjestima gdje je brtva gusta. Obratite pažnju na fotografiju ispod - koliko su tragovi blizu rupa. To je vrlo lako zalemiti, ali je teško primijetiti, jer ugrađeni kondenzator ometa pregled. Stoga je vrlo poželjno ukloniti višak lema.

Ako u blizini nemate radio tržište, najvjerojatnije će za zamjenu biti samo rabljeni kondenzator. Prije ugradnje potrebno je obraditi njegove noge, ako je potrebno. Preporučljivo je ukloniti sav lem s nogu. Noge obično namažem fluksom i očistim vrh lemilice, lem se skuplja na vrhu lemilice. Zatim ostružem noge kondenzatora klerikalnim nožem (za svaki slučaj).

To je, zapravo, sve. Umetnemo kondenzator, podmažemo noge fluksom i lemimo. Usput, ako se koristi kolofonij, bolje ga je samljeti u prah i nanijeti na mjesto ugradnje nego umočiti lemilo u komad kolofonija. Onda će biti uredno.

Zamjena kondenzatora bez lemljenja s ploče

Uvjeti popravka su različiti i promjena kondenzatora na višeslojnoj (npr. matična ploča PC-a) tiskanoj ploči nije isto što i promjena kondenzatora u napajanju (jednoslojna jednostrana tiskana ploča). Morate biti izuzetno oprezni i budni. Nažalost, nisu svi rođeni s lemilom u rukama, a vrlo je potrebno popraviti (ili pokušati popraviti) nešto.

Kao što sam napisao u prvoj polovici članka, kondenzatori su najčešći uzrok kvarova. Stoga je zamjena kondenzatora najčešća vrsta popravka, barem u mom slučaju. Specijalizirane radionice imaju posebnu opremu za tu svrhu. Ako ga nema, morate koristiti uobičajenu opremu (fluks, lem i lemilo). Tu iskustvo puno pomaže.

Glavna prednost ove metode je da će kontaktne pločice ploče morati biti izložene toplini u puno manjoj mjeri. Najmanje dvaput. Ispis na jeftinim matičnim pločama često se ljušti od zagrijavanja. Tračnice se odvajaju, a popraviti to kasnije prilično je problematično.

Nedostatak ove metode je što još uvijek morate vršiti pritisak na ploču, što također može dovesti do negativnih posljedica. Iako iz osobnog iskustva nikada nisam morao jako pritiskati. U ovom slučaju postoji svaka prilika za lemljenje na noge preostale nakon mehaničkog uklanjanja kondenzatora.

Dakle, zamjena kondenzatora počinje uklanjanjem oštećenog dijela s matične ploče.

Potrebno je staviti prst na kondenzator i laganim pritiskom pokušati ga protresti gore-dolje i lijevo-desno. Ako se kondenzator njiše lijevo-desno, noge se nalaze duž okomite osi (kao na fotografiji), inače su vodoravne. Također možete odrediti položaj nogu negativnim markerom (traka na kućištu kondenzatora koja označava negativni kontakt).

Zatim biste trebali pritisnuti kondenzator duž osi njegovih nogu, ali ne oštro, već glatko, polako povećavajući opterećenje. Kao rezultat toga, noga je odvojena od tijela, a zatim ponavljamo postupak za drugu nogu (pritisnite sa suprotne strane).

Ponekad se noga izvuče van zajedno s kondenzatorom zbog lošeg lemljenja. U tom slučaju možete malo proširiti dobivenu rupu (ja to radim sa žicom za gitaru) i u nju umetnuti komad bakrene žice, po mogućnosti iste debljine kao noga.

Polovica posla je obavljena, sada idemo izravno na zamjenu kondenzatora. Vrijedno je napomenuti da lem ne prianja dobro na onaj dio noge koji je bio unutar kućišta kondenzatora i bolje ga je odgristi rezačima žice, ostavljajući mali dio. Zatim se zaleme i zaleme noge kondenzatora pripremljene za zamjenu i noge starog kondenzatora. Najprikladnije je lemiti kondenzator tako da ga pričvrstite na ploču pod kutom od 45 stupnjeva. Tada se može lako staviti na pozornost.

Pogled kao rezultat je, naravno, neestetski, ali ova metoda također djeluje mnogo jednostavnije i sigurnije od prethodne u smislu zagrijavanja ploče lemilom. Sretan popravak!

Ako su vam se materijali stranice pokazali korisnima, možete podržati daljnji razvoj resursa dajući mu (i meni) .