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SMD-Bauelemente

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SMD-Bauelemente (englisch: Surface-Mounted Device) sind elektronische Bauteile, die keine Drahtanschlüsse besitzen, sondern mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf die Platine gelötet werden. Diese Technik wird auch Oberflächenmontage genannt


Inhaltsverzeichnis

Entwicklung

Entwickelt wurde die Oberflächenmontagetechnik in den 1960er Jahren von IBM. Anfang 1980 stellte in Deutschland die Valvo seine SMD-Bauelemente vor. Siemens und Roederstein folgten und beteiligten sich maßgeblich an der Weiterentwicklung und der Verbesserung der neuen Bauelemente. Auch Japan trieb seine Entwicklung an und konzentrierte sich hauptsächlich auf passive SMD-Bauelemente.


Technik

Durch die Oberflächenmontagetechnik ist es möglich, die Platinen beidseitig zu bestücken. Das Durchstecken der Anschlussdrähte, wie bei herkömmlichen Bauelementen, entfällt. Ferner ist eine sehr dichte Bestückung möglich, die bei höheren Frequenzen die Schaltung sogar positiv beeinflussen kann. Die Geräte werden nicht nur kleiner, sondern können auch wesentlich kostengünstiger hergestellt werden.

SMD-Bauelemente werden hauptsächlich maschinell verlötet, da eine präzise Positionierung der kleinen Bauteile per Hand sehr schwierig ist. Außerdem ist eine einwandfreie Lötung von großer Wichtigkeit. Diese ist mit bloßem Auge kaum möglich, sondern wird mit Hilfe eines Mikroskops durchgeführt. Nach der maschinellen Verlötung werden zur Kontrolle der Lötstellen industrielle Bildverarbeitungsanlagen eingesetzt, die mit hoher Geschwindigkeit und Präzision diese überprüfen.

Vor allem wegen der maschinelle Verlötung werden SMD-Bauelemente in Gurten oder Stangenmagazinen angeboten, die eine Bestücken der Automaten vereinfachen.


Bauformen

Man unterscheidet in der Industrie folgende Bauformengruppen:


Passive Bauelemente

Passive Bauelemente sind Bauelemente, die keine Verstärkung zeigen und keine Steuerungsfunktion besitzen. Diese sind z. B. Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten oder Quarze.

Passive Bauelemente und auch Dioden, werden in sogenannten Chips hergestellt und geliefert. Der Chip hat eine quaderförmige Bauform. Sonderbauformen wie Quarze oder Oszillatoren können am Gehäuse noch eine zusätzliche Lötfläche besitzen. Diese dient entweder als Verpolungsschutz oder zur besseren und vibrationsfesteren mechanischen Befestigung. Die Chips unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Baugröße. Diese wird mit einem Code, wie z. B. 0805 angegeben. Dabei steht die 08 für die Länge und die 05 für die Breite des Chips. Die Einheit dieser Werte ist Zoll. Mittlerweile ist allerdings auch eine metrische Codierung weit verbreitet.


Die Codebezeichnungen der wichtigsten Bauformen passiver Bauelemente sind:

Codebezeichnungen von SMD-Bauelementen

Zoll-Code
metrischer Code
Länge/mm
Breite/mm
01005
0402
0,4
0,2
0201
0603
0,6
0,3
0402
1005
1,0
0,5
0603
1608
1,6
0,8
0805
2012
2,0
1,2
1020
2550
2,5
5,0
1206
3216
3,2
1,6
1210
3225
3,2
2,5
1218
3146
3,1
4,6
1225
3164
3,1
6,4
1411
3528
3,5
2,8
1808
4520
4,5
2,0
1812
4532
4,5
3,2
2010
5025
5,0
2,5
2220
5750
5,7
5,0
2312
6032
6,0
3,2
2512
6330
6,3
3,0
2917
7343
7,3
4,3
2924
7361
7,3
6,1


Weitere Chip-Bauformen:

SMD Chip-Bauformen

Bezeichnung
Englisch
Bauform
Verwendung
V-Chip
Vertical Chip
zylindrisch
  • Elektrolytkondensatoren
MELF
Metal Electrode Faces
zylindrisch
  • Metallschichtwiderstände
  • nichtlineare Widerstände
SOD
Small Outline Diode
zylindrisch
  • Dioden


Aktive Bauelemente

Aktive Bauelemente sind Bauelemente, die eine Verstärkung des Nutzsignals zeigen oder eine Steuerung erlauben. Diese sind z. B. Transistoren, Optokoppler oder Relais.

Bei den aktiven Bauelementen unterscheidet man zwischen Gehäuseformen, die entweder zweiseitige oder vierseitige Lötflächen besitzen.


Aktive Bauelemente mit zweiseitigen Lötflächen sind:

SMD Chip-Bauformen

Bezeichnung u. Abwandlungen
Englisch
Verwendung
SOT
Small Outline Transistor
  • Transistoren
SOIC
Small Outline Integrated Circuit
  • IC-Bausteine
SOP
  • PSOP
  • TSOP
  • SSOP
  • TSSOP
  • QSOP
Small Outline Package
  • Plastic Small Outline Package
  • Thin Small Outline Package
  • Shrink Small Outline Package
  • Thin Shrink Small Outline Package
  • Quarter-Size Small Outline Package
  • kleine IC-Bausteine


Aktive Bauelemente mit vierseitigen Lötflächen sind:

SMD Chip-Bauformen

Bezeichnung u. Abwandlungen
Englisch
Verwendung
PLCC
Plastic Leaded Chip Carrier
  • IC-Bausteine mit 20-84 Pins
QFP
  • LQFP
  • PQFP
  • CQFP
  • MQFP
  • TQFP
Quat Flat Package
  • Low-Profile Quat Flat Package
  • Plastic Quat Flat Package
  • Ceramic Quat Flat Package
  • Metric Quat Flat Package
  • Thin Quat Flat Package
  • IC-Bausteine mit 32-200 Pins


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