SMD rezistori — veidi, parametri un raksturlielumi

Rezistors ir elements, kam ir sava veida pretestība; to izmanto elektronikā un elektrotehnikā, lai ierobežotu strāvu vai iegūtu nepieciešamo spriegumu (piemēram, izmantojot pretestības dalītāju). SMD rezistori ir virsmas montāžas rezistori, citiem vārdiem sakot, virsmas montāžas rezistori.

Rezistoru galvenie raksturlielumi ir nominālā pretestība, ko mēra omos, un tā ir atkarīga no pretestības slāņa biezuma, garuma un materiāliem, kā arī jaudas izkliedes.

Virsmas montāžas elektroniskās sastāvdaļas atšķiras ar maziem izmēriem, jo ​​tām vai nu nav savienojuma spailes klasiskajā izpratnē. Lielapjoma uzstādīšanas vienumiem ir gari vadi.

Iepriekš, montējot elektroniskās iekārtas, viņi savienoja ķēdes komponentus savā starpā (eņģu montāža) vai ievietoja tos caur iespiedshēmas plati atbilstošajos caurumos. Strukturāli to secinājumi vai kontakti tiek veikti metalizētu spilventiņu veidā uz elementu korpusa.Mikroshēmu un virsmas montāžas tranzistoru gadījumā elementiem ir īsas, stingras "kājas".

Viena no galvenajām SMD rezistoru īpašībām ir to izmērs. Tas ir kastes garums un platums, pēc šiem parametriem tiek atlasīti elementi, kas atbilst tāfeles izkārtojumam. Parasti izmēri dokumentācijā ir rakstīti saīsinātā veidā ar četrciparu skaitli, kur pirmie divi cipari norāda elementa garumu mm, bet otrais rakstzīmju pāris norāda platumu mm. Tomēr patiesībā izmēri var atšķirties no marķējuma atkarībā no elementu veida un sērijas.

SMD rezistoru tipiskie izmēri un to parametri

 1. attēls — apzīmējumi standarta izmēru dekodēšanai.

1. SMD rezistori 0201:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,05W

• Darba spriegums: 15V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 50 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

2. SMD rezistori 0402:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,062W

• Darba spriegums: 50V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 100 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

3.SMD rezistori 0603:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,1W

• Darba spriegums: 50V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 100 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

4. SMD rezistori 0805:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,125W

• Darba spriegums: 150V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 200 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

5. SMD rezistori 1206:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,25W

• Darba spriegums: 200V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 400 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

6. SMD rezistori 2010:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 0,75W

• Darba spriegums: 200V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 400 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

7. SMD rezistori 2512:

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

• Nominālais diapazons: 0 omi, 1 omi - 30 MΩ

• Pieļaujamā novirze no nominālās: 1% (F); 5% (J)

• Nominālā jauda: 1W

• Darba spriegums: 200V

• Maksimālais pieļaujamais spriegums: 400 V

• Darba temperatūras diapazons: -55 - +125 ° C

Kā redzat, palielinoties mikroshēmas rezistora izmēram, zemāk esošajā tabulā palielinās nominālās jaudas izkliede, šī atkarība ir skaidrāk parādīta, kā arī citu veidu rezistoru ģeometriskie izmēri:

1. tabula — SMD rezistoru marķēšana

Atkarībā no izmēra var izmantot vienu no trim rezistoru nominālajiem marķējuma veidiem. Ir trīs veidu marķējumi:

1. Ar 3 cipariem. Šajā gadījumā pirmie divi nozīmē omu skaitu, bet pēdējie - nulles. Šādi tiek apzīmēti E-24 sērijas rezistori ar novirzi no nominālvērtības (pielaides) 1 vai 5%. Rezistoru standarta izmērs ar šo marķējumu ir 0603, 0805 un 1206. Šāda marķējuma piemērs: 101 = 100 = 100 omi

2. attēlā ir SMD rezistora attēls ar nominālo vērtību 10 000 omi, kas pazīstami arī kā 10 kOhm.

 2. Ar 4 rakstzīmēm. Šajā gadījumā pirmie 3 cipari norāda omu skaitu, bet pēdējie ir nulles. Šādi tiek aprakstīti E-96 sērijas rezistori ar standarta izmēriem 0805, 1206. Ja marķējumā ir burts R, tas pilda komata lomu, kas atdala veselus skaitļus no daļskaitļiem. Tādējādi marķējums 4402 nozīmē 44 000 omi vai 44 kOhm.

3. attēls — 44 kΩ SMD rezistora attēls

3. Marķējums ar 3 rakstzīmju kombināciju - cipariem un burtiem. Šajā gadījumā pirmās 2 rakstzīmes ir cipari, kas norāda kodētās pretestības vērtību omos. Trešā zīme ir reizinātājs. Tādējādi standarta izmēra 0603 rezistori ir marķēti no E-96 sērijas rezistoriem ar pielaidi 1%. Burtu tulkošana koeficientā tiek veikta šādā secībā: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Kodu (pirmās divas rakstzīmes) dekodēšana tiek veikta saskaņā ar zemāk redzamo tabulu.

2. tabula — dekodēšanas kodi SMD rezistoru marķēšanai

4.attēls — rezistors ar trīsciparu marķējumu 10C, ja izmanto tabulu un norādīto faktoru skaitu, tad 10 ir 124 omi, bet C koeficients 10 ^ 2, kas ir vienāds ar 12 400 omi jeb 12,4. kOhm.

Rezistoru galvenie parametri

Ideālā rezistorā tiek ņemta vērā tikai tā pretestība. Realitātē situācija ir savādāka — rezistoriem ir arī parazītiski induktīvi-kapacitatīvi komponenti.Zemāk ir viena iespēja līdzvērtīgai rezistoru ķēdei:

5. attēls. Ekvivalenta rezistoru ķēde

Kā redzams diagrammā, ir gan kondensatori (kondensatori), gan induktivitāte. To klātbūtne ir saistīta ar to, ka katram vadītājam ir noteikta induktivitāte, un vadītāju grupai ir parazitārā kapacitāte. Rezistorā tie ir saistīti ar tā pretestības slāņa atrašanās vietu un tā dizainu.

Šie parametri parasti netiek ņemti vērā līdzstrāvas un zemfrekvences ķēdēs, taču tiem var būt būtiska ietekme augstfrekvences radiopārraides ķēdēs un komutācijas barošanas blokos, kur strāvas plūst ar frekvencēm no desmitiem līdz simtiem kHz. Šādās shēmās jebkurš parazītisks komponents, kas atrodas iespiedshēmas plates vadošo ceļu nepareizās vadu ievilkumā, var padarīt neiespējamu darbu.

Tātad induktivitāte un kapacitāte ir elementi, kas ietekmē pretestību un strāvu un sprieguma malas atkarībā no frekvences. Vislabākie frekvenču raksturlielumu ziņā ir virsmas montāžas elementi, jo tie ir tieši tādi paši kā mazi.

6. attēls — diagrammā parādīta rezistora kopējās pretestības attiecība pret aktīvo pretestību dažādās frekvencēs

Pretestība ietver gan aktīvo pretestību, gan parazitārās induktivitātes un kapacitātes pretestības. Diagrammā redzams pretestības kritums, palielinoties frekvencei.

Rezistoru dizains

Virsmas montāžas rezistori ir lēti un ērti elektronisko ierīču automatizētai montāžai uz konveijera. Tomēr tie nav tik vienkārši, kā šķiet.

7. attēls — SMD rezistora iekšējā struktūra

Rezistors ir balstīts uz Al2O3 - alumīnija oksīda - substrātu.Tas ir labs dielektriķis un materiāls ar labu siltumvadītspēju, kas ir vienlīdz svarīgi, jo darbības laikā visa rezistora jauda tiek izvadīta siltumā.

Kā pretestības slānis tiek izmantota plāna metāla vai oksīda plēve, piemēram, hroms, rutēnija dioksīds (kā parādīts attēlā iepriekš). Rezistoru īpašības ir atkarīgas no materiāla, no kura šī plēve sastāv.Atsevišķu rezistoru pretestības slānis ir līdz 10 mikroniem bieza plēve, kas izgatavota no materiāla ar zemu TCR (temperatūras pretestības koeficientu), kas nodrošina augstas temperatūras stabilitāti parametriem un iespēja izveidot augstas precizitātes elementus, šāda materiāla piemērs ir konstants, taču šādu rezistoru nominālie rādītāji reti pārsniedz 100 omi.

Rezistoru spilventiņi tiek veidoti no slāņu komplekta. Iekšējais kontaktslānis ir izgatavots no dārgiem materiāliem, piemēram, sudraba vai pallādija. Starpprodukts ir izgatavots no niķeļa. Un ārējais ir svina alva. Šis dizains ir saistīts ar nepieciešamību nodrošināt augstu slāņu saķeri (kohēziju). No tiem ir atkarīga kontaktu uzticamība un troksnis.

Lai samazinātu parazitārās sastāvdaļas, veidojot pretestības slāni, tiek izmantoti šādi tehnoloģiskie risinājumi:

8. attēls — pretestības slāņa forma

Šādu elementu uzstādīšana tiek veikta krāsnīs un radioamatieru darbnīcās, izmantojot lodāmuru, tas ir, ar karsta gaisa plūsmu. Tāpēc to ražošanas laikā uzmanība tiek pievērsta apkures un dzesēšanas temperatūras līknei.

9. attēls — sildīšanas un dzesēšanas līkne, lodējot SMD rezistorus

secinājumus

Virsmas montāžas komponentu izmantošana pozitīvi ietekmēja elektronisko iekārtu svaru un izmērus, kā arī elementa frekvences raksturlielumus. Mūsdienu rūpniecība ražo lielāko daļu SMD konstrukciju izplatīto elementu. Tostarp: rezistori, kondensatori, diodes, gaismas diodes, tranzistori, tiristori, integrālās shēmas.