مقاومات SMD - الأنواع والمعلمات والخصائص

المقاومة عنصر له نوع من المقاومة ؛ يتم استخدامه في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية للحد من التيار أو الحصول على الجهد المطلوب (على سبيل المثال ، باستخدام مقسم مقاوم). مقاومات SMD هي مقاومات تثبيت السطح ، بمعنى آخر ، مقاومات تثبيت السطح.

الخصائص الرئيسية للمقاومات هي المقاومة الاسمية ، مقاسة بالأوم ، وتعتمد على سمك وطول ومواد الطبقة المقاومة ، وكذلك تبديد الطاقة.

تتميز المكونات الإلكترونية المثبتة على السطح بأبعادها الصغيرة نظرًا لحقيقة أنها إما لا تحتوي على أطراف توصيل بالمعنى الكلاسيكي. عناصر التثبيت بالجملة لها خيوط طويلة.

في السابق ، عند تجميع المعدات الإلكترونية ، قاموا بتوصيل مكونات الدائرة ببعضها البعض (التجميع المفصلي) أو مرروها عبر لوحة الدوائر المطبوعة إلى الثقوب المقابلة. من الناحية الهيكلية ، يتم إجراء استنتاجاتهم أو جهات الاتصال في شكل منصات معدنية على جسم العناصر.في حالة الدوائر الدقيقة والترانزستورات المثبتة على السطح ، يكون للعناصر "أرجل" قصيرة وصلبة.

واحدة من الخصائص الرئيسية لمقاومات SMD هي حجمها. هذا هو طول وعرض الصندوق ، وفقًا لهذه المعلمات ، يتم تحديد العناصر التي تتوافق مع تخطيط اللوحة. عادة ، يتم كتابة الأبعاد في الوثائق بشكل مختصر برقم مكون من أربعة أرقام ، حيث يشير أول رقمين إلى طول العنصر بالملليمتر ، ويشير الزوج الثاني من الأحرف إلى العرض بالملم. ومع ذلك ، في الواقع ، قد تختلف الأبعاد عن العلامات اعتمادًا على أنواع وسلسلة العناصر.

الأحجام النموذجية لمقاومات SMD ومعلماتها

 الشكل 1 - تسميات لفك الأحجام القياسية.

1. مقاومات SMD 0201:

L = 0.6 مم ؛ W = 0.3 مم ؛ ح = 0.23 مم ؛ L1 = 0.13 م.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة المقدرة: 0.05 واط

• جهد التشغيل: 15 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 50 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

2. مقاومات SMD 0402:

L = 1.0 مم ؛ W = 0.5 مم ؛ ح = 0.35 مم ؛ L1 = 0.25 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة المقدرة: 0.062 واط

• جهد التشغيل: 50 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 100 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

3 مقاومات SMD 0603:

L = 1.6 مم ؛ W = 0.8 مم ؛ ح = 0.45 مم ؛ L1 = 0.3 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة الاسمية: 0.1 واط

• جهد التشغيل: 50 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 100 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

4. مقاومات SMD 0805:

L = 2.0 مم ؛ W = 1.2 مم ؛ ح = 0.4 مم ؛ L1 = 0.4 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة المقدرة: 0.125 واط

• جهد التشغيل: 150 فولت

• أقصى جهد مسموح به: 200 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

5. مقاومات SMD 1206:

L = 3.2 مم ؛ W = 1.6 مم ؛ ح = 0.5 مم ؛ L1 = 0.5 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة الاسمية: 0.25 واط

• جهد التشغيل: 200 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 400 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

6. مقاومات SMD 2010:

L = 5.0 مم ؛ W = 2.5 مم ؛ ح = 0.55 مم ؛ L1 = 0.5 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• الطاقة الاسمية: 0.75 واط

• جهد التشغيل: 200 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 400 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

7. مقاومات SMD 2512:

L = 6.35 مم ؛ W = 3.2 مم ؛ ح = 0.55 مم ؛ L1 = 0.5 ملم.

• نطاق التصنيف: 0 أوم ، 1 أوم - 30 متر مكعب

• الانحراف المسموح به عن الاسمي: 1٪ (F) ؛ 5٪ (ي)

• القوة الاسمية: 1 واط

• جهد التشغيل: 200 فولت

• الجهد الأقصى المسموح به: 400 فولت

• نطاق درجة حرارة التشغيل: -55 - +125 درجة مئوية

كما ترون ، مع زيادة حجم المقاوم للرقاقة ، يزداد تبديد الطاقة الاسمي في الجدول أدناه ، ويظهر هذا الاعتماد بشكل أكثر وضوحًا ، وكذلك الأبعاد الهندسية لأنواع المقاومات الأخرى:

الجدول 1 - تعليم مقاومات SMD

اعتمادًا على الحجم ، يمكن استخدام واحد من ثلاثة أنواع من علامات تصنيف المقاوم. هناك ثلاثة أنواع من العلامات:

1. بثلاثة أرقام. في هذه الحالة ، أول اثنين يعني عدد الأوم ، وآخر رقم أصفار. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحديد مقاومات سلسلة E-24 ، مع انحراف عن القيمة الاسمية (التسامح) بنسبة 1 أو 5٪. الحجم القياسي للمقاومات بهذه العلامة هو 0603 و 0805 و 1206. مثال على مثل هذا التأشير: 101 = 100 = 100 أوم

الشكل 2 عبارة عن صورة لمقاوم SMD بقيمة اسمية تبلغ 10000 أوم ، تُعرف أيضًا باسم 10 كيلو أوم.

 2. مع 4 أحرف. في هذه الحالة ، تشير الأرقام الثلاثة الأولى إلى عدد الأوم ، والأخير هو عدد الأصفار. هذه هي الطريقة التي يتم بها وصف مقاومات سلسلة E-96 ذات الأحجام القياسية 0805 ، 1206. إذا كان الحرف R موجودًا في العلامة ، فإنه يلعب دور الفاصلة التي تفصل الأعداد الصحيحة عن الكسور. وبالتالي ، فإن الوسم 4402 يعني 44000 أوم أو 44 كيلو أوم.

الشكل 3 - صورة لمقاوم SMD 44 كيلو أوم

3. التأشير بمزيج من 3 أحرف - أرقام وحروف. في هذه الحالة ، أول حرفين عبارة عن أرقام تشير إلى قيمة المقاومة المشفرة بالأوم. العلامة الثالثة هي المضاعف. وبالتالي ، يتم تمييز المقاومات القياسية 0603 من مقاومات سلسلة E-96 ، بتفاوت 1٪. تتم ترجمة الحروف إلى عامل بالترتيب التالي: S = 10 ^ -2؛ R = 10 ^ -1 ؛ ب = 10 ؛ ج = 10 ^ 2 ؛ د = 10 ^ 3 ؛ E = 104 ؛ القوة = 10 ^ 5.

يتم فك الرموز (أول حرفين) وفقًا للجدول الموضح أدناه.

الجدول 2 - رموز فك التشفير لتمييز مقاومات SMD

الشكل 4 - المقاوم بعلامة 10C المكونة من ثلاثة أرقام ، إذا كنت تستخدم الجدول وعددًا معينًا من العوامل ، فإن 10 هي 124 أوم ، و C هي عامل 10 ^ 2 ، أي ما يعادل 12.400 أوم أو 12.4 كيلو أوم.

المعالم الرئيسية للمقاومات

في المقاوم المثالي ، يتم أخذ مقاومته فقط في الاعتبار. في الواقع ، الوضع مختلف - للمقاومات أيضًا مكونات طفيلية حثي سعوي.يوجد أدناه خيار واحد لدائرة مقاومة مكافئة:

الشكل 5 - دائرة مقاومة مكافئة

كما ترى في الرسم البياني ، هناك مكثفات (مكثفات) ومحاثة. يرجع وجودها إلى حقيقة أن كل موصل لديه محاثة معينة ، وأن مجموعة الموصلات لها سعة طفيلية. في المقاوم ، ترتبط هذه بموقع الطبقة المقاومة وتصميمها.

عادة لا تؤخذ هذه المعلمات في الاعتبار في الدوائر ذات الترددات المنخفضة والتيار المستمر ، ولكن يمكن أن يكون لها تأثير كبير في دوائر الإرسال الراديوي عالي التردد وفي تبديل إمدادات الطاقة ، حيث تتدفق التيارات بترددات تتراوح من عشرات إلى مئات كيلو هرتز. في مثل هذه الدوائر ، يمكن لأي مكون طفيلي ، في جسد الأسلاك غير الصحيحة للمسارات الموصلة للوحة الدوائر المطبوعة ، أن يجعل من المستحيل العمل.

لذا ، فإن الحث والسعة من العناصر التي تؤثر على الممانعة وحواف التيارات والجهد كدالة للتردد. الأفضل من حيث خصائص التردد هو العناصر المثبتة على السطح ، نظرًا لصغر حجمها بالضبط.

الشكل 6 - يوضح الرسم البياني نسبة المقاومة الإجمالية للمقاوم إلى المقاومة النشطة عند ترددات مختلفة

تشمل الممانعة كلاً من المقاومة النشطة والمحاثة الطفيلية وتفاعلات السعة. يظهر الرسم البياني انخفاضًا في الممانعة مع زيادة التردد.

تصميم المقاوم

المقاومات المثبتة على السطح غير مكلفة وملائمة للتجميع الآلي للأجهزة الإلكترونية على ناقل. ومع ذلك ، فهي ليست بهذه البساطة التي تبدو عليها.

الشكل 7 - الهيكل الداخلي لمقاوم SMD

يعتمد المقاوم على ركيزة من Al2O3 - أكسيد الألومنيوم.إنه عازل جيد للكهرباء ومادة ذات موصلية حرارية جيدة ، وهو أمر مهم بنفس القدر ، لأنه أثناء التشغيل يتم إطلاق كل قوة المقاوم في الحرارة.

كطبقة مقاومة ، يتم استخدام معدن رقيق أو فيلم أكسيد ، على سبيل المثال الكروم وثاني أكسيد الروثينيوم (كما هو موضح في الصورة أعلاه). تعتمد خصائص المقاومات على المادة التي يتكون منها هذا الفيلم. الطبقة المقاومة للمقاومات الفردية عبارة عن فيلم يصل سمكه إلى 10 ميكرون ، مصنوع من مادة ذات معامل حرارة منخفض (TCR) (معامل درجة الحرارة للمقاومة) ، مما يعطي ثباتًا بدرجة حرارة عالية من المعلمات وإمكانية إنشاء عناصر عالية الدقة ، مثال على هذه المادة ثابت ، لكن تصنيفات هذه المقاومات نادراً ما تتجاوز 100 أوم.

تتكون وسادات المقاومة من مجموعة من الطبقات. طبقة الاتصال الداخلية مصنوعة من مواد باهظة الثمن مثل الفضة أو البلاديوم. الوسيط مصنوع من النيكل. والجزء الخارجي من القصدير الرصاصي. يرجع هذا التصميم إلى الحاجة إلى ضمان الالتصاق العالي (التماسك) للطبقات. تعتمد موثوقية جهات الاتصال والضوضاء عليها.

من أجل تقليل المكونات الطفيلية ، توصلوا إلى الحلول التكنولوجية التالية عند تكوين طبقة مقاومة:

الشكل 8 - شكل الطبقة المقاومة

يتم تركيب هذه العناصر في الأفران وفي ورش هواة الراديو باستخدام مكواة لحام ، أي بتيار من الهواء الساخن. لذلك ، أثناء إنتاجها ، يتم الانتباه إلى منحنى درجة حرارة التدفئة والتبريد.

الشكل 9 - منحنى التسخين والتبريد عند لحام مقاومات SMD

الاستنتاجات

كان لاستخدام المكونات المثبتة على السطح تأثير إيجابي على وزن وأبعاد المعدات الإلكترونية ، وكذلك على خصائص تردد العنصر. تنتج الصناعة الحديثة معظم العناصر المشتركة في تصميمات SMD. بما في ذلك: المقاومات ، المكثفات ، الثنائيات ، المصابيح ، الترانزستورات ، الثايرستور ، الدوائر المتكاملة.