SMD-motstånd — typer, parametrar och egenskaper

Ett motstånd är ett element som har någon form av motstånd; den används inom elektronik och elektroteknik för att begränsa strömmen eller erhålla den erforderliga spänningen (till exempel genom att använda en resistiv delare). SMD-motstånd är ytmonterade motstånd, med andra ord ytmonterade motstånd.

Huvudegenskaperna hos motstånd är det nominella motståndet, mätt i ohm, och det beror på tjockleken, längden och materialen i det resistiva skiktet, såväl som effektförlusten.

Ytmonterade elektroniska komponenter kännetecknas av sina små dimensioner på grund av att de antingen inte har anslutningsplintar i klassisk mening. Bulkinstallationsartiklar har långa ledningar.

Tidigare, vid montering av elektronisk utrustning, kopplade de kretskomponenterna till varandra (gångjärnsmontering) eller förde dem genom det tryckta kretskortet in i motsvarande hål. Strukturellt görs deras slutsatser eller kontakter i form av metalliserade kuddar på elementens kropp.När det gäller mikrokretsar och ytmonterade transistorer har elementen korta, stela "ben".

En av de viktigaste egenskaperna hos SMD-motstånd är deras storlek. Detta är lådans längd och bredd, enligt dessa parametrar väljs element som motsvarar brädets layout. Vanligtvis skrivs måtten i dokumentationen i förkortad form med ett fyrsiffrigt nummer, där de två första siffrorna anger elementets längd i mm och det andra teckenparet anger bredden i mm. Men i verkligheten kan dimensionerna skilja sig från markeringarna beroende på typer och serier av element.

Typiska storlekar på SMD-motstånd och deras parametrar

 Figur 1 — beteckningar för avkodning av standardstorlekar.

1. SMD-motstånd 0201:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Märkeffekt: 0,05W

• Driftspänning: 15V

• Högsta tillåtna spänning: 50 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

2. SMD-motstånd 0402:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Märkeffekt: 0,062W

• Driftspänning: 50V

• Högsta tillåtna spänning: 100 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

3.SMD-motstånd 0603:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,1W

• Driftspänning: 50V

• Högsta tillåtna spänning: 100 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

4. SMD-motstånd 0805:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Märkeffekt: 0,125W

• Driftspänning: 150V

• Högsta tillåtna spänning: 200 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

5. SMD-motstånd 1206:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,25W

• Driftspänning: 200V

• Högsta tillåtna spänning: 400 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

6. SMD-motstånd 2010:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 0,75W

• Driftspänning: 200V

• Högsta tillåtna spänning: 400 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

7. SMD-motstånd 2512:

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

• Märkområde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tillåten avvikelse från nominell: 1% (F); 5 % (J)

• Nominell effekt: 1W

• Driftspänning: 200V

• Högsta tillåtna spänning: 400 V

• Drifttemperaturområde: –55 — +125 °C

Som du kan se, när storleken på chipmotståndet ökar, ökar den nominella effektförlusten i tabellen nedan, detta beroende visas tydligare, liksom de geometriska dimensionerna för andra typer av motstånd:

Tabell 1 — Märkning av SMD-motstånd

Beroende på storleken kan en av tre typer av motståndsmärkning användas. Det finns tre typer av markeringar:

1. Med 3 siffror. I det här fallet betyder de två första antalet ohm och det sista talet nollor. Så här betecknas motstånd i E-24-serien, med en avvikelse från det nominella värdet (tolerans) på 1 eller 5%. Standardstorleken på motstånd med denna märkning är 0603, 0805 och 1206. Exempel på en sådan märkning: 101 = 100 = 100 Ohm

Figur 2 är en bild av ett SMD-motstånd med ett nominellt värde på 10 000 Ohm, även känt som 10 kOhm.

 2. Med 4 tecken. I det här fallet indikerar de tre första siffrorna antalet ohm, och den sista är antalet nollor. Så beskrivs motstånd i E-96-serien med standardstorlekar 0805, 1206. Om bokstaven R finns i märkningen spelar den rollen som ett kommatecken som skiljer heltal från bråk. Således betyder märkningen 4402 44 000 ohm eller 44 kOhm.

Figur 3 — Bild av ett 44 kΩ SMD-motstånd

3. Markering med en kombination av 3 tecken — siffror och bokstäver. I det här fallet är de två första tecknen siffror som anger det kodade motståndsvärdet i ohm. Det tredje tecknet är multiplikatorn. Således är motstånd i standardstorlek 0603 märkta från motstånden i E-96-serien, med en tolerans på 1%. Översättningen av bokstäver till en faktor utförs i följande ordning: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Avkodningen av koderna (de första två tecknen) utförs enligt tabellen nedan.

Tabell 2 — avkodningskoder för märkning av SMD-motstånd

Figur 4 — ett motstånd med en tresiffrig markering 10C, om du använder tabellen och det givna antalet faktorer, då är 10 124 Ohm och C är en faktor på 10 ^ 2, vilket är lika med 12 400 Ohm eller 12,4 kOhm.

Huvudparametrarna för motstånd

I ett idealiskt motstånd beaktas endast dess motstånd. I verkligheten är situationen annorlunda - motstånd har också parasitära induktiv-kapacitiva komponenter.Nedan finns ett alternativ för en likvärdig motståndskrets:

Figur 5 — Ekvivalent motståndskrets

Som du kan se i diagrammet finns det både kondensatorer (kondensatorer) och induktans. Deras närvaro beror på det faktum att varje ledare har en viss induktans, och en grupp ledare har parasitisk kapacitans. I ett motstånd är dessa relaterade till platsen för dess resistiva skikt och dess design.

Dessa parametrar beaktas vanligtvis inte i likströms- och lågfrekventa kretsar, men de kan ha ett betydande inflytande i högfrekventa radiosändningskretsar och i strömförsörjning, där strömmar flyter med frekvenser från tiotals till hundratals kHz. I sådana kretsar kan vilken parasitisk komponent som helst, i köttet av den felaktiga kabeldragningen av de ledande banorna på det tryckta kretskortet, göra det omöjligt att arbeta.

Så, induktans och kapacitans är element som påverkar impedansen och kanterna på strömmar och spänningar som en funktion av frekvens. Bäst när det gäller frekvensegenskaper är ytmonteringselementen, på grund av deras exakta lilla storlek.

Figur 6 — Grafen visar förhållandet mellan motståndets totala resistans och aktiva resistans vid olika frekvenser

Impedans inkluderar både aktiv resistans och parasitisk induktans och kapacitansreaktanser. Grafen visar ett fall i impedans med ökande frekvens.

Motståndsdesign

Ytmonterade motstånd är billiga och bekväma för automatisk montering av elektroniska enheter på en transportör. De är dock inte så enkla som de verkar.

Figur 7 — SMD-motståndets inre struktur

Motståndet är baserat på ett substrat av Al2O3 - aluminiumoxid.Det är ett bra dielektrikum och ett material med god värmeledningsförmåga, vilket är lika viktigt, eftersom all motståndets kraft släpps ut i värme under drift.

Som resistivt skikt används en tunn metall- eller oxidfilm, till exempel krom, ruteniumdioxid (som visas på bilden ovan). Resistors egenskaper beror på materialet som denna film består av. Det resistiva skiktet av individuella motstånd är en film upp till 10 mikron tjock, gjord av ett material med en låg TCR (temperaturkoefficient för motstånd), vilket ger hög temperaturstabilitet av parametrar och möjligheten att skapa högprecisionselement, ett exempel på ett sådant material är konstantan, men betygen för sådana motstånd överstiger sällan 100 ohm.

Motståndsdynor är bildade av en uppsättning lager. Det inre kontaktskiktet är tillverkat av dyra material som silver eller palladium. Mellanprodukten är gjord av nickel. Och den yttre är blytenn. Denna design beror på behovet av att säkerställa hög vidhäftning (kohesion) av skikten. Tillförlitligheten hos kontakter och brus beror på dem.

För att minska parasitiska komponenter kommer de fram till följande tekniska lösningar när de bildar ett resistivt lager:

Figur 8 — Formen på det resistiva lagret

Installationen av sådana element utförs i ugnar och i radioamatörverkstäder med hjälp av ett lödkolv, det vill säga med en ström av varm luft. Därför, under deras produktion, ägnas uppmärksamhet åt temperaturkurvan för uppvärmning och kylning.

Figur 9 — värme- och kylkurva vid lödning av SMD-motstånd

Slutsatser

Användningen av ytmonterade komponenter hade en positiv effekt på vikten och dimensionerna hos den elektroniska utrustningen, såväl som på elementets frekvensegenskaper. Modern industri producerar de flesta av de vanliga elementen i SMD-designer. Inklusive: motstånd, kondensatorer, dioder, lysdioder, transistorer, tyristorer, integrerade kretsar.