SMD modstande — typer, parametre og karakteristika

En modstand er et element, der har en form for modstand; det bruges i elektronik og elektroteknik til at begrænse strøm eller opnå den nødvendige spænding (for eksempel ved hjælp af en resistiv divider). SMD-modstande er overflademonteringsmodstande, med andre ord overflademonteringsmodstande.

De vigtigste egenskaber ved modstande er den nominelle modstand, målt i ohm, og den afhænger af tykkelsen, længden og materialerne af det resistive lag samt effekttabet.

Elektroniske komponenter til overflademontering er kendetegnet ved deres små dimensioner, fordi de enten ikke har tilslutningsklemmer i klassisk forstand. Masseinstallationsartikler har lange ledninger.

Tidligere, ved samling af elektronisk udstyr, forbandt de kredsløbskomponenterne til hinanden (hængslet samling) eller førte dem gennem det trykte kredsløb ind i de tilsvarende huller. Strukturelt er deres konklusioner eller kontakter lavet i form af metalliserede puder på elementernes krop.I tilfælde af mikrokredsløb og overflademonterede transistorer har elementerne korte, stive "ben".

En af de vigtigste egenskaber ved SMD-modstande er deres størrelse. Dette er boksens længde og bredde, ifølge disse parametre vælges elementer, der svarer til brættets layout. Normalt er dimensionerne i dokumentationen skrevet i forkortet form med et firecifret tal, hvor de første to cifre angiver længden af ​​elementet i mm, og det andet tegnpar angiver bredden i mm. Men i virkeligheden kan dimensionerne afvige fra markeringerne afhængigt af typen og rækken af ​​elementer.

Typiske størrelser af SMD-modstande og deres parametre

 Figur 1 — betegnelser for afkodning af standardstørrelser.

1. SMD modstande 0201:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,05W

• Driftsspænding: 15V

• Maksimal tilladt spænding: 50 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

2. SMD modstande 0402:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,062W

• Driftsspænding: 50V

• Maksimal tilladt spænding: 100 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

3.SMD modstande 0603:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,1W

• Driftsspænding: 50V

• Maksimal tilladt spænding: 100 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

4. SMD modstande 0805:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,125W

• Driftsspænding: 150V

• Maksimal tilladt spænding: 200 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

5. SMD modstande 1206:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,25W

• Driftsspænding: 200V

• Maksimal tilladt spænding: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

6. SMD modstande 2010:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 0,75W

• Driftsspænding: 200V

• Maksimal tilladt spænding: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

7. SMD modstande 2512:

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

• Rækkevidde: 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Tilladt afvigelse fra nominel: 1% (F); 5 % (J)

• Nominel effekt: 1W

• Driftsspænding: 200V

• Maksimal tilladt spænding: 400 V

• Driftstemperaturområde: –55 — +125 °C

Som du kan se, når størrelsen af ​​chipmodstanden stiger, stiger den nominelle effekttab i tabellen nedenfor, denne afhængighed er tydeligere vist, såvel som de geometriske dimensioner af andre typer modstande:

Tabel 1 — Mærkning af SMD-modstande

Afhængigt af størrelsen kan en af ​​tre typer modstandsmærkning anvendes. Der er tre typer mærker:

1. Med 3 cifre. I dette tilfælde betyder de to første antallet af ohm, og det sidste tal nuller. Sådan betegnes modstande i E-24-serien med en afvigelse fra den nominelle værdi (tolerance) på 1 eller 5%. Standardstørrelsen af ​​modstande med denne mærkning er 0603, 0805 og 1206. Eksempel på en sådan mærkning: 101 = 100 = 100 Ohm

Figur 2 er et billede af en SMD-modstand med en nominel værdi på 10.000 Ohm, også kendt som 10 kOhm.

 2. Med 4 tegn. I dette tilfælde angiver de første 3 cifre antallet af ohm, og det sidste er antallet af nuller. Sådan beskrives modstande i E-96-serien med standardstørrelser 0805, 1206. Hvis bogstavet R er til stede i markeringen, spiller det rollen som et komma, der adskiller hele tal fra brøker. Således betyder markeringen 4402 44.000 ohm eller 44 kOhm.

Figur 3 — Billede af en 44 kΩ SMD-modstand

3. Mærkning med en kombination af 3 tegn — tal og bogstaver. I dette tilfælde er de første 2 tegn tal, der angiver den kodede modstandsværdi i ohm. Det tredje tegn er multiplikatoren. Således er standardstørrelse 0603-modstande mærket fra E-96-seriens modstande, med en tolerance på 1%. Oversættelsen af ​​bogstaver til en faktor udføres i følgende rækkefølge: S = 10 ^ -2; R = 10^-1; B = 10; C = 10^2; D = 10^3; E = 104; F = 10^5.

Afkodningen af ​​koderne (de første to tegn) udføres i henhold til nedenstående tabel.

Tabel 2 — afkodningskoder til mærkning af SMD-modstande

Figur 4 — en modstand med en trecifret markering 10C, hvis du bruger tabellen og det givne antal faktorer, så er 10 124 Ohm, og C er en faktor på 10 ^ 2, hvilket er lig med 12 400 Ohm eller 12,4 kOhm.

De vigtigste parametre for modstande

I en ideel modstand tages kun dens modstand i betragtning. I virkeligheden er situationen anderledes - modstande har også parasitære induktiv-kapacitive komponenter.Nedenfor er en mulighed for et tilsvarende modstandskredsløb:

Figur 5 — Ækvivalent modstandskredsløb

Som du kan se på diagrammet, er der både kondensatorer (kondensatorer) og induktans. Deres tilstedeværelse skyldes det faktum, at hver leder har en vis induktans, og en gruppe ledere har parasitisk kapacitans. I en modstand er disse relateret til placeringen af ​​dets modstandslag og dets design.

Disse parametre tages normalt ikke i betragtning i DC- og lavfrekvente kredsløb, men de kan have en væsentlig indflydelse i højfrekvente radiotransmissionskredsløb og i skiftende strømforsyninger, hvor strømme flyder med frekvenser fra titusinder til hundrede af kHz. I sådanne kredsløb kan enhver parasitisk komponent, i kødet af den ukorrekte ledning af de ledende baner på det trykte kredsløb, gøre det umuligt at arbejde.

Så induktans og kapacitans er elementer, der påvirker impedans og kanterne af strømme og spændinger som funktion af frekvens. De bedste med hensyn til frekvensegenskaber er overflademonteringselementerne på grund af deres nøjagtig samme lille størrelse.

Figur 6 — Grafen viser forholdet mellem modstandens samlede modstand og den aktive modstand ved forskellige frekvenser

Impedans inkluderer både aktiv modstand og parasitisk induktans og kapacitansreaktanser. Grafen viser et fald i impedans med stigende frekvens.

Modstand design

Overflademonterede modstande er billige og bekvemme til automatiseret samling af elektroniske enheder på en transportør. De er dog ikke så simple, som de ser ud til.

Figur 7 — Intern struktur af SMD-modstanden

Modstanden er baseret på et substrat af Al2O3 - aluminiumoxid.Det er et godt dielektrikum og et materiale med god termisk ledningsevne, hvilket er lige så vigtigt, da al modstandens kraft under drift frigives til varme.

Som et resistivt lag anvendes en tynd metal- eller oxidfilm, for eksempel krom, rutheniumdioxid (som vist på billedet ovenfor). Egenskaberne for modstande afhænger af det materiale, som denne film er sammensat af. Det resistive lag af individuelle modstande er en film op til 10 mikron tyk, lavet af et materiale med en lav TCR (temperaturkoefficient for modstand), som giver høj temperatur stabilitet af parametre og muligheden for at skabe højpræcisionselementer, et eksempel på et sådant materiale er konstantan, men vurderingerne af sådanne modstande overstiger sjældent 100 ohm.

Modstandspuder er dannet af et sæt lag. Det indre kontaktlag er lavet af dyre materialer som sølv eller palladium. Mellemproduktet er lavet af nikkel. Og den yderste er blytin. Dette design skyldes behovet for at sikre høj vedhæftning (kohæsion) af lagene. Pålideligheden af ​​kontakter og støj afhænger af dem.

For at reducere parasitiske komponenter kommer de frem til følgende teknologiske løsninger, når de danner et resistivt lag:

Figur 8 — Formen af ​​det resistive lag

Installationen af ​​sådanne elementer udføres i ovne og i radioamatørværksteder ved hjælp af et loddejern, det vil sige med en strøm af varm luft. Derfor er der under deres produktion opmærksom på temperaturkurven for opvarmning og afkøling.

Figur 9 — varme- og kølekurve ved lodning af SMD-modstande

konklusioner

Brugen af ​​overflademonterede komponenter havde en positiv effekt på vægten og dimensionerne af det elektroniske udstyr, såvel som på elementets frekvenskarakteristika. Moderne industri producerer de fleste af de almindelige elementer i SMD-design. Inklusive: modstande, kondensatorer, dioder, lysdioder, transistorer, tyristorer, integrerede kredsløb.