La tecnología de montaje superficial, más conocida por sus siglas en inglés SMT (Surface Mount Technology) es el método de construcción de dispositivos electrónicos más utilizado actualmente. Se usa tanto para componentes activos como pasivos, y se basa en el montaje de los mismos (SMC, en inglés Surface Mount Component) sobre la superficie del circuito impreso. Tanto los equipos así construidos como los componentes de montaje superficial pueden ser llamados dispositivos de montaje superficial, o por sus siglas en inglés, SMD (Surface Mount Device).
Mientras que los componentes de tecnología through hole atraviesan la placa de circuito impreso de un lado a otro, los análogos SMD, que son muchas veces más pequeños, no la atraviesan: las conexiones se realizan mediante contactos planos, una matriz de esferas en la parte inferior del encapsulado, o terminaciones metálicas en los bordes del componente.
Este tipo de tecnología ha superado y remplazado ampliamente a la through hole en aplicaciones de producción masiva (por encima de las miles de unidades), de bajo consumo de energía (como dispositivos portátiles), de baja temperatura y/o de multiaplicaciones en tamaño reducido (como equipo de cómputo, medición e instrumentación). Sin embargo, debido a su reducido tamaño, el ensamblado manual de las piezas se dificulta, por lo que se necesita mayor automatización en las líneas de producción, y también se requiere la implementación de técnicas más avanzadas de diseño para que los SMD funcionen adecuadamente aún en ambientes con altos índices de EMI.
Fuente: Wikipedia
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Aquí les dejo una pequeña ampliación sobre SMT:
Diferentes Tipos de Encapsulados:
Codigo de colores en Resistencias y otras aplicaciones:
Por medio del siguiente enlace podremos observar los códigos de SMD: haz click
AQUI o AQUI
y adicionalmente les dejo Este catálogo para uso general.
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COMPONENTES
Resistencias:
Los resistores son el componente SMD más utilizado electrónico. Millones de resistencias son usadas diariamente en la producción producir de equipos electrónicos desde teléfonos celulares hasta televisores y reproductores de MP3, equipos de comunicaciones comerciales y equipos de investigación de alta tecnología.
Construcción Básica de un Resistor SMD
Los resistores SMD son de forma rectangular. Tienen áreas metalizadas en los extremos del cuerpo lo que les permite ponerse en contacto con la placa de circuito impreso a través de la soldadura.
El resistor consiste en un sustrato de cerámica y en éste se deposita una película (capa) de óxido de metal. El grosor y la longitud de la película real determina la resistencia. En vista del hecho de que lasresistencias SMD se fabrican utilizando óxido de metal, son bastante estables y por lo general tienen una buena tolerancia.
Encapsulados
Los resistores (o resistencias para los Argentinos), vienen en una gran variedad de encapsulados. A medida que la tecnología avanzo el tamaño de los encapsulados a disminuido.
Los principales encapsulados SMD usados en resistores son:
Si prestamos atención a la columna con las dimensiones en pulgadas podemos apreciar que el numero que identifica al encapsulado se corresponde con las dimensiones físicas. Una resistencia SMD en un encapsulado 0805 mide 0,08 por 0,05 pulgadas
Especificaciones para los Resistores SMD
Los resistores de montaje superficial son fabricados por un número de diferentes empresas, por lo tanto las especificaciones pueden variar de un fabricante a otro. Por ello, es necesario siempre tener en cuenta las especificaciones brindadas por el fabricante de resistor adquirido y no la de otro fabricante.
No obstante, es posible generalizar algunos aspectos que nos encontraremos en las datasheet de todos los fabricantes serios.
Potencia: La potencia requiere una cuidadosa consideración en cualquier diseño. En los diseños con SMD los niveles de potencia que podemos disipar son menores que en los circuitos con componentes convencionales (through-hole).
A continuación una tabla con las potencias típicas para los tamaños más usados, solo sirven como guia, ya que pueden variar según el fabricante y el tipo.
Tolerancia: En vista del hecho de que las resistencias SMD están fabricadas con películas de óxido de metal los valores de tolerancia son estrechos. Normalmente un 5%, 2% y 1% se encuentran ampliamente disponibles. Para aplicaciones especializadas se pueden obtener los valores 0,5% y 0,1% .
Coeficiente de temperatura: Una vez más el uso de películas de óxido de metal permite proporcionar un buen coeficiente de temperatura. Los valores de 25, 50 y 100 ppm / °C están disponibles.
Aplicaciones
Los resistores SMD se utilizan en todos los diseños industriales. Su tamaño no sólo significa que son aptos para tarjetas de circuitos compactos, y para las técnicas de montaje automático, sino que también posee las ventajas que éstas funcionan bien en frecuencias de radio. Su tamaño significa que tienen inductancia poco falsa y capacitancia. Sin embargo, la atención tiene que ser tomado para el cálculo de su disipación de potencia, ya que sólo puede disipar pequeños niveles de energía.
Construcción Básica de un Resistor MELF
Los resistores MELF presentan una forma cilíndrica y poseen sus extremos metalizados para poder realizar la soldaduras, los tamaños de estos son iguales a los resistores SMD.
La fabricación de los resistores MELF es más complicado que el estándar de SMD. Se deposita una película de metal sobre cerámica de alta disipación. Las terminaciones en los extremos se logran colocando unos “capuchones” metalizados. El valor de resistencia se ajusta al valor correcto mediante la producción de un corte helicoidal en la película metálica. Finalmente el cuerpo del resistor es protegido por una capa de laca.
Los resistores MELF SMD son usados por las siguientes razones:
- Proporcionan un alto nivel de fiabilidad.
- Presentan un capacidad mas predecible que los resistores SMD
- Pueden ser fabricados con tolerancias tan chicas como 0.1%
- Se obtienen bajo coeficientes de temperatura, llegando incluso a 5 ppm/°C
A pesar de ser los resistores SMD planos (los estándar) más baratos y más fáciles de manejar durante la fabricación, el rendimiento de un resistor MELF puede ser un factor primordial que los convierte en una solución rentable.
Resistores MELF en la Industria Electrónica
Mientras los resistores MELF proporcionan algunas ventajas técnicas importantes y significativas para su uso en ciertas aplicaciones, no siempre los más fáciles de manejar en la fabricación.
La forma más común de una resistencia SMD, por lejos es el formato plano o cuboides. Esto requiere una forma de nozzle determinada en una máquina pick&place, mientras que los resistores MELF requieren una diferente que permite que la forma cilíndrica puedan ser acomodadas, también requieren un mayor nivel de vacío en la maquina.
Código de Resistores MELF
Al tener un cuerpo cilíndrico no puede imprimirse los caracteres en la superficie, por lo que se usa el clásico código de bandas de colores ampliamente conocido por ser usado en los resistores con plomo.
Se usan 3 variaciones diferentes:
Código de 4 Bandas: Este sistema es usado en resistores con tolerancias hasta 5% de la serie E24. Las primeras 2 bandas nos indican los dígitos significativos, la 3ra banda indica el multiplicador (cantidad de ceros a agregar a los 2 primeros dígitos), mientras que la 4ta y ultima banda indica la tolerancia.
A veces nos podemos encontrar con una forma alternativa de pintar las bandas de colores, en donde estas se encuentran agrupadas en un costado y son del mismo tamaño.
Código de 5 Bandas: Este sistema es usado para los resistores de tolerancias bajas, generalmente del 1%, correspondientes a la serie, E48, E96 o E192. Las primeras 3 bandas indican los digitos significativos, mientras que la 4ta es el multiplicador y la 5ta la tolerancia.
Código de 6 Bandas: En esta codificación se agrego una banda para indicar el coeficiente de temperatura, las bandas se leen exactamente igual al código de 4 bandas con el agregado de la sexta banda de tolerancia.
Las siguientes tablas muestran que valores corresponden según el color y banda.
Fuente: AyudaElectronica
CONDENSADORES:
Los capacitores SMD son usados en cantidades tan grandes como los resistores, es el componente más empleado después de estos. Existen diferentes tipos de capacitores, de cerámicos, de tantalio, los electrolíticos, etc .
Capacitores Cerámicos SMD
La mayoría de los capacitores que son usados y fabricados en SMD son los cerámicos. Normalmente pueden encontrarse encapsulados similares a los resistores.
1812 – 4.6 mm x 3.0 mm (0.18″ x 0.12″)
1206 – 3.0 mm x 1.5 mm (0.12″ x 0.06″)
0805 – 2.0 mm x 1.3 mm (0.08″ x 0.05″)
0603 – 1.5 mm x 0.8 mm (0.06″ x 0.03″)
0402 – 1.0 mm x 0.5 mm (0.04″ x 0.02″)
0201 – 0.6 mm x 0.3 mm (0.02″ x 0.01″)
Estructura: Los capacitores SMD consisten en un bloque rectangular de cerámica dieléctrica en el cual se intercalan una serie de electrodos de metales preciosos. Esta estructura permite obtener altos valores de capacitancia por unidad de volumen, los electrodos internos se encuentran conectados a los terminales laterales.
Manufactura: El material crudo dieléctrico es finamente molido y cuidadosamente mezclado. Luego es calentado a temperatura entre los 1100 y 1300 °C para alcanzar la composición química requerida. La masa resultante se vuelve a moler y se agregan materiales adicionales para alcanzar las propiedades eléctricas necesarias.
La siguiente etapa del proceso consiste en mezclar el material finamente molido con un aditivo solvente y vinculante, esto permite obtener hojas finas mediante laminado.
Capacitores de Tantalio SMD
Los capacitores de tantalio son ampliamente usados para proveer valores de capacitancia mayores a aquellos que pueden obtener en los capacitores cerámicos. Como resultado de diferentes formas de construcción y requerimientos los encapsulados son distintos. Los siguientes vienen especificados en las normas de la EIA
Tamaño A 3.2 mm x 1.6 mm x 1.6 mm (EIA 3216-18)
Tamaño B 3.5 mm x 2.8 mm x 1.9 mm (EIA 3528-21)
Tamaño C 6.0 mm x 3.2 mm x 2.2 mm (EIA 6032-28)
Tamaño D 7.3 mm x 4.3 mm x 2.4 mm (EIA 7343-31)
Tamaño E 7.3 mm x 4.3 mm x 4.1 mm (EIA 7343-43)
Capacitores Electroliticos SMD
Los capacitores electrolíticos son cada vez más usados en los diseños SMD. Sus muy altos valores de capacitancia combinado con su bajo costo los hace particularmente útiles en diferentes áreas.
A menudo tienen en su parte superior marcado el valor de capacidad y tensión de trabajo.
Se usan dos métodos básicos, uno consiste en incluir su valor de capacidad en microfaradios (mF), y el otro emplea un código. Si estamos en presencia del primer método un código de 33 6V indicaría un capacitor de 33 mF con una tensión de trabajo de 6 voltios.
El sistema de codificación alternativo emplea letras seguidos de tres dígitos, la letra indica el nivel de tensión como se encuentra definido en la siguiente tabla, los dígitos expresan el valor de capacidad en picofaradios, al igual que en el resto de los sistemas de codificación con dígitos, los dos primeros números dan las cifras significativas y el tercero es el multiplicador. Por Ej: G106 nos indica que el capacitor trabaja a 4 voltios y su capacidad es de 10mF (10 x 10^6 picofaradios)
Fuente: AyudaeElectronica
DIODOS:
