SMD (Surface Mount Device)
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
SMD (Surface Mount Device) SMD (Surface Mount Device) เปนอุปกรณที่มีขนาดเล็ก มีลักษณะ เปนขาแบบแบนเรียบ ไมสามารถเสียบ ลงรูของลายวงจร จะใชวิธีการหลอม ตะกั่วใหติดกับลายวงจรพิมพ ประเภทของ SMD แบงออกเปน 2 ประเภทใหญๆ คือ อุปกรณ SMD แบบพาสซีฟ อุปกรณ SMD แบบแอกทีฟ อุปกรณแบบพาสซีฟ เปนอุปกรณที่ไมสามารถขยายกําลัง สัญญาณได บางครั้งยังอาจทําใหเกิด การสูญเสียกําลังในรูปของพลังงาน ความรอนอีกดวย นั่นก็หมายความวา อุปกรณชนิดนี้จะมีอัตราการขยาย กําลังไมเกิน 1 เทา ไดแก ตัวตานทาน ตัวเหน่ยวนี ํา และตัวเก็บประจุ อุปกรณ SMD แบบพาสซีฟ อุปกรณ SMD แบบพาสซีฟที่ใช ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส เชน ตัว ตานทานแบบชิป, ตัวเก็บประจุแบบชิป, ตัวเก็บประจุแทนทาลัม และ อุปกรณแบบ MELF ตัวตานทานแบบชิป (Chip resistors) ลกษณะของตั ัวถังและโคดรหัสความตานทาน ตัวอยาง การนําเอา ตัวตานทานแบบชิป ไปใชงานในวงจร อิเล็กทรอนิกส ตัวตานทานแบบช ิป (Chip resistors) ตัวตานทานแบบชปทิ ี่ใชกันในอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกสโดยทวไปแบั่ งออกเปน 2 ชนดิ 1. ชนิดฟลมหนา (Thick film) THICK FILM PACKAGING THICK FILM CHIP ARRAYS โครงสรางพื้นฐานของตัวตานทานแบบชิป แสดงขนาดของตัวตานทานแบบชิป ตามมาตรฐานของตามมาตรฐานของ EIAEIA ISIS ––3030 อัตราทนกําลังไฟฟา(Power rating) ของตัวตานทานแบบชิปที่มีจําหนาย ในทองตลาดจะมีคา 1/16 วัตต, 1/10 วัตต,1/8 วัตต และ 1/4 วัตต และ มีคาความตานทานอยูในชวงตั้งแต 1 โอหมไปจนถึง 100 เมกะโอหม ขนาดของตัวตานทานแบบชิป ตัวเก็บประจุแบบชิป (Chip capacitors) Tantalum Capacitor Chip SMD Electrolytic Capacitor SMD Chip Capacitor Ceramic Chip Capacitor-SMD ตัวเก็บประจุแบบชิป (Chip capacitors) ตัวเก็บประจุแบบชิปเปนอุปกรณที่เหมาะในการนํามาใชงานกับ วงจรความถี่สูงมากเปนพิเศษ เนื่องจาก ไมมีขาและยังสามารถ ถูกติดตั้งใหอยูใกลกับอุปกรณอิเล็กทรอนิกสความเร็วสูงไดงาย เปนตน การใชงานตัวเก็บประจุแบบชิปเปนที่แพรหลายมากใน ปจจุบัน โดยบนแผงวงจรหนึ่งอาจจะมีตัวเก็บประจุแบบชิปอยู มากกวาอุปกรณอิเล็กทรอนิกสชนิดอื่นๆ เสียอีก โครงสรางพื้นฐานของตัวเก็บประจุแบบชิป โครงสรางขั้วโลหะของตัวเก็บประจุแบบชปิ สารไดอิเล็กทริกที่ใชในตัวเก็บประจุแบบชิป ตามมาตรฐานของ EIA RS-198 ไดมีการกําหนดชื่อของสาร ไดอิเล็กทริกแตละชนิดเอาไว ไดแก COG หรือ NPO, X7R, Z5U และ Y5V สําหรับตัวเก็บประจุที่ใชสารไดอิเล็กทริกเปน COG หรือ NPO จะถูกนําไปใชในงานที่ตองการความเสถียรตออุณหภูมิและความถี่ สูง ในขณะที่สารไดอิเล็กทริกแบบ X7R, Z5U และ Y5V จะมีความ เสถียรนอยกวา โดยมาก จึงถูกใชเปนตัวเก็บประจุคัปปลิ้งหรือบาย พาสในวงจร สารไดอิเล็กทริกที่ใชในตัวเก็บประจุแบบชิป ตาราง แสดงสารไดอเลิ ็กทริกที่มีผลตอค าความจุของตัวเกบประจ็ ุ ขนาดของตัวเก็บประจุแบบชิป สิ่งที่เปนปญหาสําคัญในการใชงานตัวเก็บประจุแบบชิป ก็คอื เรื่อง ของการแตกราว (Crack) ที่จะเกิดขึ้น เนื่องมาจาก 2 สาเหตุหลกั การเปลี่ยนแปลงอณหภุ ูมิแบบกระทันหัน ความเครียดเชงกลิ ตัวเก็บประจุแทนทาลัม (Tantalum Capacitors) ขอดีของการนําแทนทาลัม มาใชเปนสารไดอิเล็กทริก ก็คือ ประสิทธิภาพของคาความจุ ไฟฟาตอปริมาตรที่ดีนั่นเอง หมายความวาเราสามารถผลิต ตัวเก็บประจุที่มีคาความจุไฟฟา สูงๆ ได โครงสรางพื้นฐานของตัวเก็บประจุแทนทาลัม ขนาดของตัวเก็บประจุแทนทาลัม ลกษณะและขนาดของตั ัวเกบประจ็ ุแบบคาความจุไฟฟา มาตรฐานและแบบคาความจไฟฟุ าสูง MELF(Metal Electrical Leafless Face) MELF resistor MELF zener diode MELF diode อุปกรณแบบแอกทีฟ เปนอุปกรณที่สามารถขยายกําลัง สัญญาณไดมากกวาเกิน 1 เทามีอัตรา การสูญเสียของสัญญาณนอย อุปกรณ เหลานี้ไดแก ทรานซิสเตอร ออป แอมป เปนตน อุปกรณ SMD แบบแอกทีฟ Small Outline Transistor (SOT) Small Outline Diode Small Outline Integrated Circuit (SOIC) Small Outline J Package (SOJ) Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) Fine Pitch Package Small Outline Transistor (SOT) ตัวถังของอปกรณุ SOT แบบ 3 ขา ที่นิยมใชกันในปจจุบันมีอยู 2 แบบ คือ SOT23 (T0236 ตามมาตรฐานของ EIA) SOT89 (หรือ T0243 ตามมาตรฐานของ EIA) สวนอปกรณุ SOT แบบ 4 ขาที่นิยมใชกนั ไดแก ตัวถังแบบ SOT143 (T0253 ตามมาตรฐาน EIA) SOT223 (T0261 ตามมาตรฐาน EIA) DPAK (T0252 ตามมาตรฐาน EIA) Small Outline Transistor (SOT) SOT23 (T0236 ตามมาตรฐานของ EIA) SOT89 (T0243 ตามมาตรฐานของ EIA) Small Outline Transistor (SOT) SOT143 (T0253 ตามมาตรฐาน EIA) SOT223 (T0261 ตามมาตรฐาน EIA) DPAK (T0252 ตามมาตรฐาน EIA) Small Outline Transistor (SOT) โครงสรางภายในของอุปกรณ SOT23 Small Outline Transistor (SOT) Small Outline Transistor (SOT) SOT23 สําหรับอัตราการทนกําลังไฟฟา (Power rating) ของชิ้นสาร กึ่งตัวนํามีคาอยูที่ประมาณ 200 มิลลิวัตต และ อาจสงไดู ถึง 350 มิลลิวัตต SOT89 (T0243) สารกึ่งตัวนาทํ ี่อยูภายในจะมขนาดี 0.06 x 0.06 นิ้ว มีอตราทนั กําลังไฟฟาอยูที่ 500 มิลลิวัตต และ อาจสงไดู ถึง 1 วัตต Small Outline Transistor (SOT) Small Outline Transistor (SOT) SOT143 (T0253) ภายในตัวถังแบบ SOT143 อาจจะประกอบดวยไดโอด 2 ตัว หรืออาจเปนทรานซิสเตอร 2 ตัวสารกึ่งตัวนําที่บรรจุอยูภายในมีขนาด เพียง 0.025 x 0.025 นิ้ว SOT223 (T0261) และ DPAK (T0252) ภายในอาจประกอบดวยไดโอดหรือทรานซิสเตอรแบบดารลิงตัน มีอัตราทนกําลังไฟฟาที่สูงมากที่สุดโดยอาจสูงถึง 1.75 วัตต Small Outline Transistor (SOT) Small Outline Transistor (SOT) Small Outline Diode SOD123 เนื่องจากไดโอดแบบ MELF(Metal Electrical Leafless Face) มีรูปรางที่เปนทรง กระบอกสามารถกลิ้งไปมา ได ทําใหคอนขางยุงยากเมื่อนําใชในกระบวนการผลิต แผงวงจร DIODE แบบ MELF DIODE SCHOTTKY ZENER DIODE Small Outline Diode Small Outline Integrated Circuit (SOIC) อุปกรณ SOIC นั้นไดถูกพัฒนาขึ้นมาใหมีขนาดที่เล็กกวา ไอซีแบบ DIP เบอรเดียวกัน โดยขาของอุปกรณ SOIC จะเปน ขาแบบ Gull wing โดยทั่วไปอุปกรณ SOIC จะมีจํานวนขา ตั้งแต 8 ขา, 14 ขา, 16 ขา, 20 ขา, 24 ขา และ 28 ขา มีความ กวางของตัวถังอยู 2 ขนาดดวยกัน คือ 150 mils และ 300 mils Small Outline Integrated Circuit (SOIC) Small Outline J Package (SOJ) ไอซีหนวยความจําที่เปนอุปกรณ SOJ มาใชงาน ก็จะ ชวยใหสามารถวางไอซีแตละตัวใกลกันไดมากยิ่งขึ้น เพราะ SOJ ไมมีขายื่นออกดานขางเหมือนอยางอุปกรณ SOIC สาเหตุ ที่เรียกไอซีชนิดนี้วา SOJ ก็เพราะลักษณะขาของไอซีประเภท นี้ที่มีปลายขางุมเขาไปในตัวถัง เหมือนกบรั ูปตัวอักษร J Small Outline J Package (SOJ) Small Outline J Package (SOJ) ชองวางตรงกลางระหวางขาของแตละแถวจุดประสงคก็ เพื่อใหผูใชสามารถออกแบบลายวงจรลอดใตตัวถังไอซีได แต อุปกรณ SOJ บางประเภทก็อาจไมมีชองวางที่กลาวนี้ เชน อุปกรณพวกหนวยความจํา จําพวก Static RAM Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) ลักษณะเดนของอุปกรณ PLCC คือ การมีขาแบบ J (J – lead) อยูทั้ง 4 ดานรอบตัวถัง เพื่อใชแทนไอซีแบบ DIP ที่มีจํานวนขามากกวา 40 ขาขึ้นไป เนื่องจากไอซีแบบ DIP ที่มีจํานวนขามากกวา 40 ขา จะมีขนาดใหญและใชเนื้อที่บน แผงวงจรมากขึ้นนั่นเองมาตรฐานในการเรียกอุปกรณ PLCC ที่มีตัวถังเปนสี่เหลี่ยมจัตุรัสวา MO-047 ซึ่งจะมี จํานวนขาเปน 20 ขา, 28 ขา, 44 ขา, 52 ขา, 68 ขา, 68 ขา, 84 ขา, 100 ขา และ124 ขา Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) ตัวถังแบบ PLCC Socket ที่ใชสําหรับตัวถังแบบ PLCC Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) Fine Pitch Package ตัวถังอุปกรณ Fine Pitch จะมีสวนคลายคลึงกนั กับตวถั ังของอุปกรณ PLCC เพยงแตี มีระยะพิตชที่ นอยกวา (ระยะพิตชเทากับ 25 mils หรอนื อยกวา) อุปกรณ Fine Pitch ที่มระยะพี ิตชเทาก บั 25 mils นี้ วามีตัวถังเปนแบบ MO-986 โดยมีจํานวนขาเปน 84 ขา,100 ขา,132 ขา, 164 ขา,196 ขา และ 244 ขา และมีตัวถังเปนร ูปสี่เหลี่ยมจัตุรสขนาดตั ั้งแต 20 x 20 มิลิเมตร ถึง 40 x 40 มิลิเมตร Fine Pitch Package Fine Pitch Package จบการนําเสนอ.