Qu'est-ce que la technologie SMT (Surface-Mount Technology)?

L'histoire

Le montage en surface s'appelait à l'origine "montage planaire". [1]

La technologie de montage en surface a été développée dans les années 1960 et est devenue largement utilisée au milieu des années 1980. À la fin des années 90, la grande majorité des assemblages de circuits imprimés électroniques de haute technologie étaient dominés par des dispositifs montés en surface. Une grande partie du travail de pionnier dans cette technologie a été réalisée par IBM . L'approche de conception présentée pour la première fois par IBM en 1960 dans un ordinateur de petite taille a ensuite été appliquée à l' ordinateur numérique de lanceur utilisé dans l' unité d'instruments qui guidait tous les véhicules Saturn IB et Saturn V. [2] Les composants ont été redessinés mécaniquement pour comporter de petites languettes métalliques ou des capuchons pouvant être directement soudés à la surface du circuit imprimé. Les composants sont devenus beaucoup plus petits et le placement des composants des deux côtés d'une carte est devenu beaucoup plus courant avec le montage en surface que le montage traversant, permettant des densités de circuit beaucoup plus élevées et des cartes de circuit imprimé plus petites et, ainsi, des machines ou des sous-ensembles contenant les cartes.

Souvent, seuls les joints de soudure maintiennent les pièces sur la carte. dans de rares cas, les parties du bas ou du "second" côté de la carte peuvent être fixées avec un point d'adhésif pour empêcher les composants de tomber dans les fours à refusion si la pièce a une taille ou un poids important. [ citation nécessaire ] On utilise parfois une colle . pour maintenir les composants SMT au-dessous d'une carte si un processus de soudage à la vague est utilisé pour souder simultanément des composants SMT et des trous traversants. Alternativement, les composants SMT et les trous traversants peuvent être soudés du même côté d'une carte sans colle si les pièces SMT sont d'abord soudées par refusion, puis un masque de soudure sélectif est utilisé pour empêcher la brasure maintenant ces pièces en place de refluer et pièces flottant au cours de la soudure à la vague. Le montage en surface se prête bien à un degré élevé d'automatisation, réduisant les coûts de main-d'œuvre et augmentant considérablement les cadences de production.

Inversement, SMT ne se prête pas bien à la fabrication manuelle ou peu automatisée, ce qui est plus économique et plus rapide pour le prototypage unique et la production à petite échelle. C'est l'une des raisons pour lesquelles de nombreux composants traversants sont encore fabriqués. Certains CMS peuvent être soudés avec un fer à souder manuel à température contrôlée, mais malheureusement, ceux qui sont très petits ou dont le pas de mine est trop fin sont impossibles à souder manuellement sans un équipement de refusion à la soudure à air chaud coûteux [ douteux - en discuter ]. Les SMD peuvent représenter entre un quart et un dixième de la taille et du poids, et entre un demi et un quart du coût des pièces traversantes équivalentes, mais par contre, les coûts d’une pièce donnée et de son équivalent. La partie trou peut être assez similaire, bien que rarement la partie SMT soit plus chère.

Abréviations communes

Différents termes décrivent les composants, la technique et les machines utilisées dans la fabrication. Ces termes sont répertoriés dans le tableau suivant:

Techniques de montage

Chaîne de montage avec équipement de placement SMT

Lorsque des composants doivent être placés, la carte de circuit imprimé a normalement des plots sans trous plats, généralement en plomb, en argent ou en plaqué or , appelés trous de soudage. La pâte à braser , mélange collant de fondant et de minuscules particules de brasure, est d'abord appliquée sur tous les plots de soudure à l'aide d'un pochoir en acier inoxydable ou en nickel, au moyen d'un procédé de sérigraphie . Il peut également être appliqué par un mécanisme d'impression à jet , similaire à une imprimante à jet d' encre . Après avoir collé, les planches se dirigent ensuite vers les machines de tri sélectif , où elles sont placées sur un tapis roulant. Les composants à placer sur les panneaux sont généralement livrés à la chaîne de production sous forme de bandes de papier / plastique enroulées sur des bobines ou des tubes en plastique. Certains grands circuits intégrés sont livrés dans des plateaux antistatiques. Les pick-and-place à commande numérique retirent les pièces des bandes, des tubes ou des plateaux et les placent sur le circuit imprimé. [3]

Les cartes sont ensuite acheminées dans le four de refusion . Ils entrent d’abord dans une zone de préchauffage, où la température de la plaque et de tous les composants est élevée progressivement. Les cartes pénètrent ensuite dans une zone où la température est suffisamment élevée pour faire fondre les particules de brasure dans la pâte à souder, le composant se liant aux plots de la carte. La tension superficielle de la brasure fondue aide à maintenir les composants en place et, si les géométries des plages de brasure sont correctement conçues, la tension superficielle aligne automatiquement les composants sur leurs plages.

Il existe un certain nombre de techniques de refusion de la brasure. L'une consiste à utiliser des lampes infrarouges ; c'est ce qu'on appelle la refusion infrarouge. Une autre consiste à utiliser une convection à gaz chaud . Une autre technologie qui redevient populaire est celle des liquides fluorocarbonés spéciaux à point d’ébullition élevé qui utilisent une méthode appelée refusion en phase vapeur. En raison de préoccupations environnementales, cette méthode était en train de perdre de la popularité jusqu'à la mise en place d'une législation sans plomb, qui impose des contrôles plus stricts sur la soudure. À la fin de 2008, la soudure par convection était la technologie de refusion la plus répandue utilisant de l'air standard ou de l'azote. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. Avec la refusion infrarouge, le concepteur de la carte doit la disposer de sorte que les composants courts ne tombent pas dans l’ombre des composants de grande taille. L'emplacement des composants est moins limité si le concepteur sait que le soudage par refusion ou par convection en phase vapeur sera utilisé dans la production. Après le soudage par refusion, certains composants irréguliers ou sensibles à la chaleur peuvent être installés et soudés à la main, ou dans le cadre d’une automatisation à grande échelle, au moyen d’un faisceau infrarouge focalisé (FIB) ou d’un équipement de convection localisée.

Si la carte de circuit imprimé est recto verso, cette impression, placement, processus de refusion peut être répété en utilisant de la pâte à braser ou de la colle pour maintenir les composants en place. Si un processus de brasage à la vague est utilisé, les pièces doivent être collées sur la carte avant le traitement pour éviter leur flottement lorsque la pâte à braser qui les maintient en place est fondue.

Après le brasage, les cartes peuvent être lavées pour éliminer les résidus de flux et les billes de soudure égarées susceptibles de court-circuiter des conducteurs de composants rapprochés. Le flux de colophane est éliminé avec des solvants fluorocarbonés, point éclair élevé   les solvants hydrocarbonés ou les solvants à faible éclaircissement, par exemple le limonène (dérivé d'écorces d'orange), qui nécessitent des cycles de rinçage ou de séchage supplémentaires. Les flux solubles dans l'eau sont éliminés avec de l'eau déminéralisée et du détergent, puis par un jet d'air pour éliminer rapidement l'eau résiduelle. Cependant, la plupart des assemblages électroniques sont réalisés selon un procédé "No-Clean" dans lequel les résidus de flux sont conçus pour rester sur le circuit imprimé, car ils sont considérés comme étant inoffensifs. Cela réduit les coûts de nettoyage, accélère le processus de fabrication et réduit les déchets. Cependant, il est généralement suggéré de laver l'ensemble, même lorsqu'un processus "No-Clean" est utilisé, lorsque l'application utilise des signaux d'horloge à très haute fréquence (supérieure à 1 GHz). Une autre raison d'éliminer les résidus non nettoyés est d'améliorer l'adhérence des revêtements conformes et des matériaux de remplissage insuffisants. [4] Indépendamment du nettoyage ou non de ces PCB, la tendance actuelle de l’industrie suggère de revoir soigneusement le processus d’assemblage des PCB dans lequel le procédé «No-Clean» est appliqué, car les résidus de flux emprisonnés sous les composants et les blindages RF peuvent affecter la résistance d’isolation de surface (SIR), notamment sur des panneaux à haute densité de composants. [5]

Certaines normes de fabrication, telles que celles de l' IPC - Association Connecting Electronics Industries, exigent un nettoyage quel que soit le type de flux de brasage utilisé pour garantir un nettoyage complet du circuit imprimé. Un nettoyage adéquat élimine toute trace de flux de soudure, ainsi que la saleté et autres contaminants pouvant être invisibles à l'œil nu. Les procédés de soudage sans nettoyage ou autres peuvent laisser des "résidus blancs" qui, selon IPC, sont acceptables "à condition que ces résidus aient été qualifiés et documentés comme étant bénins". [6] Cependant, bien que les ateliers conformes à la norme IPC soient tenus de respecter les règles de l’Association relatives à la condition de bord, toutes les installations de fabrication n’appliquent pas la norme IPC et ne sont pas tenues de le faire. De plus, dans certaines applications, telles que l'électronique bas de gamme, de telles méthodes de fabrication rigoureuses sont excessives à la fois en termes de dépenses et de temps.

Enfin, les cartes sont inspectées visuellement pour détecter les composants manquants ou mal alignés et les ponts de soudure. Si nécessaire, ils sont envoyés à une station de reprise où un opérateur humain répare les erreurs éventuelles. Ils sont ensuite généralement envoyés aux stations de test ( test sur circuit et / ou test de fonctionnement) pour vérifier leur bon fonctionnement. Les systèmes d’inspection optique automatisée (AOI) sont couramment utilisés dans la fabrication de circuits imprimés. Cette technologie s'est révélée très efficace pour l'amélioration des processus et la qualité. [7]

Avantages

Les principaux avantages de la technologie SMT par rapport à l'ancienne technique du trou traversant sont les suivants:

• Composants plus petits.

• Densité de composants beaucoup plus élevée (composants par unité de surface) et beaucoup plus de connexions par composant.

• Les composants peuvent être placés des deux côtés du circuit imprimé.

• Densité de connexions plus élevée car les trous ne bloquent pas l'espace de routage sur les couches intérieures, ni sur les couches arrière si les composants ne sont montés que sur un côté du circuit imprimé.

• Les petites erreurs de positionnement des composants sont corrigées automatiquement, car la tension superficielle de la brasure fondue aligne les composants sur les plots de soudure. (D'autre part, les composants de trou traversant ne peuvent pas être légèrement mal alignés, car une fois que les conducteurs sont passés à travers les trous, les composants sont complètement alignés et ne peuvent plus se déplacer latéralement.)

• Meilleure performance mécanique dans des conditions de choc et de vibration (en partie due à une masse inférieure et en partie à une mise en porte-à-faux moindre)

• Résistance et inductance plus faibles à la connexion; Par conséquent, moins d’effets de signaux RF indésirables et une performance haute fréquence meilleure et plus prévisible.

• Meilleure performance CEM (émissions rayonnées moins importantes) grâce à la zone de boucle de rayonnement réduite (en raison du boîtier plus petit) et à la moindre inductance de la sonde. [8]

• Moins de trous doivent être percés. (Le forage de PCB prend du temps et coûte cher.)

• Réduction des coûts initiaux et de la durée d'installation pour la production en série, à l'aide d'équipements automatisés.

• Assemblage automatisé plus simple et plus rapide. Certaines machines de placement sont capables de placer plus de 136 000 composants par heure.

• De nombreuses pièces SMT coûtent moins cher que des pièces traversantes équivalentes.

• Un package de montage en surface est préféré lorsqu'un package à profil bas est requis ou que l'espace disponible pour monter le package est limité. Au fur et à mesure que les dispositifs électroniques deviennent plus complexes et que l'espace disponible est réduit, l'intérêt d'un boîtier à montage en surface augmente. En même temps que la complexité de l'appareil augmente, la chaleur générée par le fonctionnement augmente. Si la chaleur n'est pas évacuée, la température de l'appareil augmente ce qui raccourcit sa durée de vie. Il est donc hautement souhaitable de développer des boîtiers à montage en surface ayant une conductivité thermique élevée . [9]

Désavantages

• SMT ne convient pas aux pièces de grande taille, de forte puissance ou de tension élevée, par exemple dans les circuits de puissance. [ Citation requise ] Il est courant de combiner la construction SMT et la construction à trous traversants avec des transformateurs , des semi-conducteurs de puissance à dissipation thermique, des condensateurs physiquement grands , fusibles, connecteurs, etc. montés sur un côté du circuit imprimé à travers des trous.

• SMT ne convient pas comme méthode de fixation unique pour les composants soumis à des contraintes mécaniques fréquentes, tels que les connecteurs utilisés pour l'interface avec des périphériques externes fréquemment connectés et déconnectés.

• Les connexions de soudure des SMD peuvent être endommagées par les composés d' enrobage subissant un cycle thermique.

• L'assemblage manuel du prototype ou la réparation au niveau des composants est plus difficile et nécessite des opérateurs qualifiés et des outils plus coûteux, en raison de la petite taille et de l'espacement des fils de nombreux CMS. [10] La manipulation de petits composants SMT peut être difficile, nécessitant des pincettes, contrairement à la quasi-totalité des composants traversants. Alors que les composants traversants restent en place (sous l'effet de la pesanteur) une fois insérés et peuvent être fixés mécaniquement avant le soudage en pliant deux conducteurs du côté brasage de la carte, les SMD sont facilement déplacés par un simple contact soudé le fer. Sans habileté experte, lors du soudage ou du dessoudage manuel d'un composant, il est facile de refondre accidentellement la brasure d'un composant SMT adjacent et de le déplacer par inadvertance, ce qui est presque impossible à faire avec des composants traversants.

• De nombreux types de packages de composants SMT ne peuvent pas être installés dans des sockets, ce qui facilite l'installation ou l'échange de composants pour modifier un circuit et le remplacement facile des composants défaillants. (Pratiquement tous les composants traversants peuvent être emboîtés.)

• Les SMD ne peuvent pas être utilisés directement avec les cartes graphiques plug-in (un outil de prototypage rapide), nécessitant soit un circuit imprimé personnalisé pour chaque prototype, soit le montage du SMD sur un support à broches. Pour le prototypage autour d'un composant SMD spécifique, une carte opto - isolée moins coûteuse peut être utilisée. De plus, vous pouvez utiliser des protoboards de type panneau de bande, dont certains incluent des pads pour composants SMD de taille standard. Pour le prototypage, vous pouvez utiliser la navigation en casier mortel. [11]

• Les dimensions du joint de soudure dans le SMT deviennent rapidement beaucoup plus petites au fur et à mesure des progrès réalisés vers la technologie à pas ultra-fin. La fiabilité des joints de soudure devient une préoccupation majeure, car de moins en moins de soudure est autorisée pour chaque joint. La formation de vide est un défaut communément associé aux joints de soudure, notamment lors de la refusion d'une pâte de soudure dans l'application SMT. La présence de vides peut dégrader la résistance de l'articulation et éventuellement entraîner sa défaillance. [12] [13]

• Les SMD, qui sont généralement plus petits que les composants traversants équivalents, ont une surface de marquage réduite, ce qui oblige les codes d'identification de pièce ou les valeurs de composant marqués à être plus cryptiques et plus petits, nécessitant souvent une lecture agrandie, alors qu'une composante plus grande pourrait être plus large. lu et identifié à l'œil nu. Ceci est un inconvénient pour le prototypage, la réparation ou la reprise, et éventuellement pour la configuration de la production.

Retravailler

Retrait du dispositif de montage en surface à l'aide d'une pincette à souder

Les composants défectueux montés en surface peuvent être réparés en utilisant des fers à souder (pour certaines connexions) ou en utilisant un système de reprise sans contact. Dans la plupart des cas, un système de reprise est le meilleur choix car le travail SMD avec un fer à souder nécessite une habileté considérable et n'est pas toujours réalisable.

Le remaniement corrige généralement un type d'erreur quelconque, généré par l'homme ou par une machine, et comprend les étapes suivantes:

• Faire fondre la soudure et enlever le (s) composant (s)

• Supprimer le résidu de soudure

• Imprimer la pâte à braser sur le circuit imprimé, directement ou par dépose

• Placer le nouveau composant et refondre.

Parfois, des centaines ou des milliers de pièces identiques doivent être réparées. De telles erreurs, si elles sont dues à l'assemblage, sont souvent interceptées au cours du processus. Cependant, un nouveau niveau de réutilisation survient lorsque la défaillance d'un composant est découverte trop tard et peut-être inaperçue jusqu'à ce que l'utilisateur final du périphérique fabriqué la subisse. Le réusinage peut également être utilisé si des produits d'une valeur suffisante pour le justifier nécessitent une révision ou une reconfiguration, éventuellement pour changer un composant basé sur un microprogramme. Retravailler en grand volume nécessite une opération conçue à cet effet.

Il existe essentiellement deux méthodes de soudage / dessoudage sans contact: le soudage à l'infrarouge et le soudage à gaz chaud [14] .

Infrarouge

Avec le soudage à l'infrarouge, l'énergie nécessaire au chauffage du joint de soudure est transmise par un rayonnement électromagnétique infrarouge à ondes longues ou courtes.

Avantages:

• Installation facile

• Aucun air comprimé requis

• Aucune exigence pour des buses différentes pour de nombreuses formes et tailles de composants, réduisant ainsi les coûts et la nécessité de changer de buses

• Réaction rapide de la source infrarouge (dépend du système utilisé)

Désavantages:

• Les zones centrales seront chauffées plus que les zones périphériques

• Le contrôle de la température est moins précis et il peut y avoir des pics

• Les composants à proximité doivent être protégés de la chaleur pour éviter les dommages, ce qui nécessite un temps supplémentaire pour chaque carte

• La température de surface dépend de l' albédo du composant : les surfaces sombres chaufferont davantage que les surfaces plus claires

• La température dépend en outre de la forme de la surface. Une perte d'énergie par convection réduira la température du composant

• Aucune atmosphère de refusion possible

Gaz chaud

Lors du soudage à gaz chaud, l'énergie nécessaire au chauffage du joint de soudure est transmise par un gaz chaud. Cela peut être de l'air ou un gaz inerte ( azote ).

Avantages:

• Simulation d'atmosphère de four de refusion

• Certains systèmes permettent la commutation entre air chaud et azote

• Les buses standard et spécifiques aux composants permettent une grande fiabilité et un traitement plus rapide

• Autoriser des profils de soudure reproductibles

• Chauffage efficace, de grandes quantités de chaleur peuvent être transférées

• Même chauffage de la zone touchée

• La température du composant ne dépassera jamais la température de gaz ajustée

• Refroidissement rapide après refusion, produisant des joints de soudure à petit grain (dépend du système utilisé)

Désavantages:

• La capacité thermique du générateur de chaleur entraîne une réaction lente, ce qui peut entraîner une distorsion des profils thermiques (dépend du système utilisé).

Paquets

Les composants montés en surface sont généralement plus petits que leurs homologues avec des conducteurs et sont conçus pour être manipulés par des machines plutôt que par des humains. L’industrie électronique a des formes et des tailles d’emballages normalisées (le principal organisme de normalisation est JEDEC ). Ceux-ci inclus:

Les codes donnés dans le tableau ci-dessous indiquent généralement la longueur et la largeur des composants en dixièmes de millimètres ou centièmes de pouce. Par exemple, un composant métrique 2520 mesure 2,5 mm sur 2,0 mm, ce qui correspond approximativement à 0,10 pouce sur 0,08 pouce (la taille impériale est donc égale à 1008). Il existe des exceptions pour impérial dans les deux plus petites tailles passives rectangulaires. Les codes métriques représentent toujours les dimensions en mm, même si les codes de taille impériaux ne sont plus alignés. De manière problématique, certains fabricants développent des composants métriques 0201 de dimensions 0,25 mm × 0,125 mm [15], mais le nom impérial 01005 est déjà utilisé pour le format 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 in × 0,0079 in). ) paquet. Ces tailles de plus en plus petites, en particulier les tailles 0201 et 01005, peuvent parfois poser problème du point de vue de la fabricabilité ou de la fiabilité. [16]

Exemple de tailles de composants, codes métriques et impériaux et comparaison incluse

Image composite d'un affichage d'étiquette de nom de revers de matrice à DEL 11x44 à l' aide de DEL SMD de type 1608/0603. En haut: un peu plus de la moitié de l'écran 21x86 mm. Centre: gros plan des LED dans la lumière ambiante. En bas: les LED dans leur propre lumière rouge.

Condensateurs CMS (à gauche) avec deux condensateurs traversants (à droite)

Forfaits à deux terminaux

Composants passifs rectangulaires

Principalement des résistances et des condensateurs .

Condensateurs au tantale [22] [23]

Condensateurs en aluminium [24] [25] [26]

Diode à petit contour (SOD)

Face sans plomb à électrode métallique [36] ( MELF )

Principalement des résistances et des diodes ; composants en forme de tonneau, les dimensions ne correspondent pas à celles des références rectangulaires pour des codes identiques.

DO-214 [ modifier ]

Couramment utilisé pour le redresseur, Schottky et autres diodes

Forfaits trois et quatre terminaux

Transistor à petit contour (SOT)

• SOT-23 (TO-236-3) (SC-59): corps de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: trois bornes pour un transistor [38]

• SOT-89 (TO-243) [39] (SC-62): [40] Corps de 4,5 mm × 2,5 mm × 1,5 mm: quatre bornes, la broche centrale est connectée à un grand plot de transfert de chaleur [41]

• SOT-143: corps fuselé de 3 mm x 1,4 mm x 1,1 mm: quatre bornes: un pavé plus grand indique la borne 1. [42]

• SOT-223: corps de 6,7 mm × 3,7 mm × 1,8 mm: quatre bornes, dont l'une est une grande plage de transfert de chaleur [43]

• SOT-323 (SC-70): corps de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: trois bornes [44]

• SOT-416 (SC-75): corps de 1,6 mm × 0,8 mm × 0,8 mm: trois bornes [45]

• SOT-663: corps de 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm: trois bornes [46]

• SOT-723: 1,2 mm × 0,8 mm × 0,5 mm corps: trois bornes: fil plat [47]

• SOT-883 (SC-101): corps 1 mm × 0,6 mm × 0,5 mm: trois bornes: sans fil [48]

Autre [ edit ]

• DPAK (TO-252, SOT-428): Emballage discret. Développé par Motorola pour héberger des appareils plus puissants. Existe en version à trois [49] ou à cinq bornes [50]

• D2PAK (TO-263, SOT-404): plus grand que le DPAK; Fondamentalement, un montage en surface équivalent à l’ensemble TO220 . Existe en versions à 3, 5, 6, 7, 8 ou 9 terminaux [51]

• D3PAK (TO-268): même plus grand que D2PAK [52]

Forfaits cinq et six terminaux

Transistor à petit contour (SOT)

• SOT-23-5 (SOT-25, SC-74A): corps de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: cinq bornes [53]

• SOT-23-6 (SOT-26, SC-74): corps de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: six bornes [54]

• SOT-23-8 (SOT-28): corps de 2,9 mm × 1,3 / 1,75 mm × 1,3 mm: huit bornes [55]

• SOT-353 (SC-88A): corps de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: cinq bornes [56]

• SOT-363 (SC-88, SC-70-6): corps de 2 mm × 1,25 mm × 0,95 mm: six bornes [57]

• SOT-563: corps de 1,6 mm × 1,2 mm × 0,6 mm: six bornes [58]

• SOT-665: 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm corps: cinq bornes [59]

• SOT-666: 1,6 mm × 1,6 mm × 0,55 mm corps: six bornes [60]

• SOT-886: 1,5 mm × 1,05 mm × 0,5 mm corps: six bornes: sans plomb

• SOT-886: corps de 1 mm × 1,45 mm × 0,5 mm: six bornes: sans plomb [61]

• SOT-891: 1,05 mm × 1,05 mm × 0,5 mm corps: cinq bornes: sans fil

• SOT-953: corps de 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: cinq bornes

• SOT-963: corps de 1 mm × 1 mm × 0,5 mm: six bornes

• SOT-1115: 0,9 mm × 1 mm × 0,35 mm corps: six bornes: sans plomb [62]

• SOT-1202: corps de 1 mm × 1 mm × 0,35 mm: six bornes: sans plomb [63]

Diverses puces SMD, dessoudées

Paquet MLP à puce à 28 broches, à l'envers pour afficher les contacts

Forfaits avec plus de six terminaux

Double en ligne

• Flatpack était l'un des premiers emballages montés en surface.

• Circuit intégré à contour réduit (SOIC): double en ligne, 8 broches ou plus, forme principale en aile de mouette, écartement des broches 1,27 mm

• Paquet à petit contour, avec J (SOJ), identique à SOIC sauf J-avec   [64]

• Boîtier mince (TSOP), plus fin que SOIC avec un espacement des broches plus petit de 0,5 mm

• Emballage rétrécissable à petit contour (SSOP), espacement des broches de 0,65 mm, parfois 0,635 mm ou dans certains cas de 0,8 mm

• Paquet de petits contours minces rétractables (TSSOP).

• Boîtier QSOP (quart de contour), espacement des broches de 0,635 mm

• Paquet très petit contour (VSOP), même plus petit que QSOP; Espacement des broches de 0,4, 0,5 mm ou 0,65 mm

• Dual Flat No-Lead (DFN), encombrement réduit par rapport à son équivalent plombé

Quad-in-line

• PLCC: Carré, J-Lead, espacement des broches de 1,27 mm

• Pack Quad Flat ( QFP ): différentes tailles, avec des épingles sur les quatre côtés

• Quadruple boîtier plat ( LQFP ): hauteur 1,4 mm, taille variable et broches sur les quatre côtés

• Quadruple en plastique plat ( PQFP ), un carré avec des épingles sur les quatre côtés, 44 épingles ou plus

• Quadric -flat-pack en céramique ( CQFP ): semblable au PQFP

• MQFP (Metric Quad Flat-Pack ): un package QFP avec une distribution de broches métriques

• Thin quad flat-pack ( TQFP ), une version plus fine du PQFP

• QFN (Quad Flat No- Lead ): empreinte au sol inférieure à celle de l’équivalent au plomb

• Conducteur de puces sans fil (LCC): les contacts sont enfoncés verticalement pour permettre la soudure "par mèche". Commun dans l’électronique aéronautique en raison de sa robustesse aux vibrations mécaniques.

• Micro boîtier de connexion ( MLP , MLF ): avec un pas de contact de 0,5 mm, pas de conducteur (identique à QFN)

• Quad Power Flat sans plomb ( PQFN ): avec matrices de protection apparentes pour le dissipage thermique

Tableaux de grille

• Ball Grid Array (BGA): Un réseau carré ou rectangulaire de billes de soudure sur une surface, espacés généralement de 1,27 mm (0,050 po)

• Land grid array (LGA): Un tableau de terrains nus uniquement. Semblable à l'apparence de QFN , mais l'accouplement se fait par des goupilles élastiques dans une prise plutôt que par une soudure.

• Grille de billes à pas fin ( FBGA )]: une matrice carrée ou rectangulaire de billes de soudure sur une surface

• Réseau de billes à faible pas et à profil fin ( LFBGA ): Un réseau carré ou rectangulaire de billes de soudure sur une surface, espacement des billes généralement de 0,8 mm

• Réseau de billes à billes à pas fin ( TFBGA ): Un réseau carré ou rectangulaire de billes de soudure sur une surface, espacement des billes généralement de 0,5 mm

• Column Grid Array (CGA): ensemble de circuits dans lequel les points d'entrée et de sortie sont des cylindres de soudure à haute température ou des colonnes agencées selon un motif de grille.

• CCGA (Ceramic Column Grid Array): ensemble de circuits dans lequel les points d’entrée et de sortie sont des cylindres de soudure à haute température ou des colonnes disposées en grille. Le corps du composant est en céramique.

• Micro ball grid array (μBGA): Espacement des billes inférieur à 1 mm

• Paquet sans plomb (LLP): Un paquet avec une distribution de broche métrique (pas de 0,5 mm).

Appareils non emballés

Bien qu’ils soient montés en surface, ces appareils nécessitent un processus spécifique pour l’assemblage.

• La puce à puce (COB), une puce nue en silicium , qui est généralement un circuit intégré, est fournie sans boîtier (généralement une grille de connexion surmoulée avec de la résine époxy ) et est fixée, souvent avec de la résine époxy, directement à une carte de circuit imprimé. La puce est ensuite liée par fil et protégée contre les dommages mécaniques et la contamination par un "glob-top" époxy .

• Chip-on-flex (COF), une variante de COB, dans laquelle une puce est montée directement sur un circuit flexible .

• Chip-on-Glass (COG); une variante du COB, dans laquelle une puce, généralement un contrôleur d’ affichage à cristaux liquides (LCD), est montée directement sur la vitre:.

Les détails des emballages varient souvent d'un fabricant à l'autre. Même si les désignations standard sont utilisées, les concepteurs doivent confirmer les dimensions lors de la pose de cartes de circuit imprimé.

Identification

Résistances

Pour 5% de précision SMD Les résistances sont généralement marquées avec leurs valeurs de résistance à l'aide de trois chiffres: deux chiffres significatifs et un chiffre multiplicateur. Il s’agit assez souvent de lettres blanches sur fond noir, mais vous pouvez utiliser d’autres arrière-plans et lettres colorés.

Le revêtement noir ou coloré se trouve généralement sur une seule face de l'appareil, les côtés et l'autre face étant simplement le substrat en céramique non revêtu, généralement blanc. Lorsque le dispositif est soudé à la carte, la surface revêtue, avec l’élément résistif situé au-dessous, est normalement placée face vers le haut, bien que, dans de rares cas, elle soit visible, la face inférieure non revêtue étant tournée vers le haut, le code de valeur de résistance n’est pas visible.

Pour les résistances SMD de précision 1%, le code est utilisé, car trois chiffres ne permettraient pas d'obtenir suffisamment d'informations. Ce code est composé de deux chiffres et d'une lettre: les chiffres indiquent la position de la valeur dans la séquence E96, tandis que la lettre indique le multiplicateur. [65]

Exemples typiques de codes de résistance

• 102 = 10 00 = 1 000 Ω = 1 kΩ

• 0R2 = 0,2 Ω

• 684 = 68 0000 = 680 000 Ω = 680 kΩ

• 499X = 499 × 0,1 = 49,9 Ω

Il existe un outil en ligne pour traduire les codes en valeurs de résistance. Les résistances sont fabriquées en plusieurs types; un type commun utilise un substrat en céramique. Les valeurs de résistance sont disponibles dans plusieurs tolérances définies dans le tableau des valeurs de la décennie EIA :

• E3, tolérance de 50% (n'est plus utilisé)

• E6, tolérance de 20% (maintenant rarement utilisé)

• E12, tolérance de 10%

• E24, tolérance de 5%

• E48, tolérance de 2%

• E96, tolérance 1%

• E192, tolérances 0,5, 0,25, 0,1% et plus strictes

Condensateurs

Les condensateurs non électrolytiques ne sont généralement pas marqués et la seule méthode fiable pour déterminer leur valeur consiste à les retirer du circuit et à les mesurer ultérieurement à l'aide d'un capacimètre ou d'un pont d'impédance. The materials used to fabricate the capacitors, such as nickel tantalate, possess different colours and these can give an approximate idea of the capacitance of the component.[ citation needed ]

• Light grey body colour indicates a capacitance which is generally less than 100 pF.

• Medium grey colour indicates a capacitance anywhere from 10 pF to 10 nF.

• Light brown colour indicates a capacitance in a range from 1 nF to 100 nF.

• Medium brown colour indicates a capacitance in a range from 10 nF to 1 μF.

• Dark brown colour indicates a capacitance from 100 nF to 10 μF.

• Dark grey colour indicates a capacitance in the μF range, generally 0.5 to 50 μF, or the device may be an inductor and the dark grey is the color of the ferrite bead. (An inductor will measure a low resistance to a multimeter on the resistance range whereas a capacitor, out of the circuit, will measure a near infinite resistance.)

Generally physical size is proportional to capacitance and (squared) voltage for the same dielectric. For example, a 100 nF 50 V capacitor may come in the same package as a 10 nF 150 V device.

SMD (non-electrolytic) capacitors, which are usually monolithic ceramic capacitors, exhibit the same body color on all four faces not covered by the end caps.

SMD electrolytic capacitors, usually tantalum capacitors, and film capacitors are marked like resistors, with two significant figures and a multiplier in units of picofarads or pF, (10−12 farad.)

Examples

• 104 = 100 nF = 100,000 pF

• 226 = 22 μF = 22,000,000 pF

The electrolytic capacitors are usually encapsulated in black or beige epoxy resin with flat metal connecting strips bent underneath. Some film or tantalum electrolytic types are unmarked and possess red, orange or blue body colors with complete end caps, not metal strips.

Inducteurs

Smaller inductance with moderately high current ratings are usually of the ferrite bead type. They are simply a metal conductor looped through a ferrite bead and almost the same as their through-hole versions but possess SMD end caps rather than leads. They appear dark grey and are magnetic, unlike capacitors with a similar dark grey appearance. These ferrite bead type are limited to small values in the nH (nano Henry) range and are often used as power supply rail decouplers or in high frequency parts of a circuit. Larger inductors and transformers may of course be through-hole mounted on the same board.

SMT inductors with larger inductance values often have turns of wire or flat strap around the body or embedded in clear epoxy, allowing the wire or strap to be seen. Sometimes a ferrite core is present also. These higher inductance types are often limited to small current ratings, although some of the flat strap types can handle a few amps.

As with capacitors, component values and identifiers for smaller inductors are not usually marked on the component itself; if not documented or printed on the PCB, measurement, usually removed from the circuit, is the only way of determining them. Larger inductors, especially wire-wound types in larger footprints, usually have the value printed on the top. For example, "330", which equates to a value of 33uH (micro Henry).

Discrete semiconductors

Discrete semiconductors, such as diodes and transistors are often marked with a two- or three-symbol code. The same code marked on different packages or on devices from different manufacturers can translate to different devices.

Many of these codes, used because the devices are too small to be marked with more traditional numbers used on larger packages, correlate to more familiar traditional part numbers when a correlation list is consulted.

GM4PMK in the United Kingdom has prepared a correlation list , and a similar .pdf list is also available, although these lists are not complete.

Integrated circuits

Generally, integrated circuit packages are large enough to be imprinted with the complete part number which includes the manufacturer's specific prefix, or a significant segment of the part number and the manufacturer's name or logo .

Examples of manufacturers' specific prefixes:

• Philips HEF4066 or Motorola MC14066. (a 4066 Quad Analog Switch.)

• Fujitsu Electric FA5502. (a 5502M Boost Architecture Power factor correction controller.)