scegliendo resistori / condensatori per montaggio superficiale

Quindi ho bisogno di progettare un prototipo di circuito PCB e devo decidere quale tipo di resistori e condensatori per montaggio superficiale usare. Ma guardando Digikey, ci sono così tanti tipi con molte variazioni di dimensioni, produttori, ecc.!

Dal momento che non ci sono requisiti rigorosi per il mio progetto, presumo che la maggior parte funzionerebbe bene. Il costo e la precisione non sono un grosso problema per il mio caso.

Ma quali sono alcuni fattori decisivi nella scelta delle dimensioni / imballaggi / produttori da utilizzare?

Per il montaggio a mano offro i seguenti suggerimenti:

• Condensatori: per le onnipresenti calotte disaccoppianti in ceramica 0.1uF vanno con 0603. Sono non polari e senza etichetta, quindi le dimensioni ridotte non sono un problema. Potresti comprare un'intera bobina ed essere pronto per la vita. Ogni tappo SMT al tantalio ed elettrolitico è abbastanza grande da non costituire un problema la gestione. Se stai seguendo una raccomandazione sul foglio dati per mettere 2 o 3 decenni di tappi vicino a un perno di un pacchetto ad alta densità anche 0805 sembrerà molto grande.
• Resistori: sono etichettati fino a 0603 (di solito). Se ti interessa leggere i segni, vale la pena controllarne alcuni con i tuoi occhi per vedere cosa riesci a leggere. Trovo 0805 molto più leggibile di 0603. Un buon compromesso per la densità rispetto alla gestione è rappresentato da 4 array di resistori. Un array 1206 è fondamentalmente 4 0603 resistori fianco a fianco. Il pacchetto è molto più grande e l'etichetta è molto più facile da leggere ma la densità è persino migliore di 0603 (perché non c'è spazio) e la saldatura è solo leggermente più complicata. Questi sono ottimi per pullup, terminazioni di serie / stub, array di LED, ecc.
• Saltare le tracce: è facile incidere a casa una tavola con una traccia che passa sotto (tra i pad) di un 1206 o 805. Puoi gestire quasi 10/10 regole tagliando sotto 0603 ma probabilmente dovrai creare il tuo modello di terra per 0603 per farlo (altrimenti i pad saranno troppo vicini).
• LED: trovo quelli nei casi di condensatori al tantalio tipo A, B, C, D più facili da orientare e saldare. Quelli dimensionati come resistori (0603) possono essere piuttosto difficili da orientare senza ingrandimento. Di solito uso una configurazione in cui posso sondare il LED per accenderlo per verificare in che modo sta andando.
• Altri circuiti integrati: SOT-223 e SO-89 sono ideali per i regolatori di tensione. SOT-23 è abbastanza facile da lavorare in pacchetti a 3 derivazioni e leggermente più complicato in 5 o 6 derivazioni. SO-8 è facile da lavorare. Il QFP con passo 0,8 o 1,0 mm è piuttosto semplice ma il QFP a passo fine (0,65, 0,5 mm) richiede molto flusso e buona tecnica. QFN, MLF, BGA e simili sono molto difficili da lavorare a casa e possono essere difficili da instradare su schede a 2 strati (specialmente senza fori passanti placcati). Evito PLCC quando posso perché non è né piccolo né facile da saldare (è molto facile collegare i pin sotto il chip e molto difficile dissaldarli).

Fai attenzione al rilievo da terra quando ti colleghi ai cuscinetti per montaggio su superficie. Se lasci che il tuo aereo si fonda semplicemente con un cuscinetto, può essere molto difficile saldarlo anche con un ferro molto buono.

Ricorda che inserire componenti SMT nel tuo design PCB è quasi gratuito. Non è necessario praticare fori ed è solo una modifica delle maschere in rame e seta. Non inciderà affatto sul costo del PCB. Se pensi di aver bisogno di un altro cappuccio o di un LED indicatore o di una resistenza pullup, inseriscili tutti nel design. Puoi sempre DNI.

In passato ho usato spesso parti di Yageo e AVX. Non c'era davvero una preferenza, il più delle volte la scelta era determinata dai tempi di consegna.
Per quanto riguarda le dimensioni, l'ultima volta che ho ordinato le parti 0603 erano le più economiche, ma dici che il prezzo non è un problema. Se lo spazio è un premio è ovvio che preferiresti scegliere 0402 parti, cioè se il consumo di energia non è un problema. Se hai un sacco di spazio, potresti voler usare le parti 0805 più vecchie in quanto sono più facili da lavorare, misurando e rielaborando.
Le parti dell'1% sono solo leggermente più costose delle loro controparti del 5%, ma presentano il vantaggio di una migliore riproducibilità; i singoli dispositivi (assiemi, non solo componenti) hanno maggiori probabilità di comportarsi esattamente allo stesso modo.

Devi fare un po 'di diligenza prima di scegliere le parti, vale a dire:

• le parti sono classificate per la dissipazione di potenza prevista?
• le parti sono classificate per la tensione prevista?
• il design è realizzabile?

Alcune generalizzazioni:

• Resistori 1206: dissipazione massima 0,25 W, massimo 200 V
• Resistori 0805: dissipazione massima 0,125 W, 150 V massima
• Resistori 0603: dissipazione massima 100mW, massimo 75V
• Resistori 0402: dissipazione massima 62,5 mW, massimo 50 V.
• 1% di tolleranza del resistore è abbastanza buono per la maggior parte delle applicazioni, selezionare 0,1% di resistori Nichrome se è necessaria la precisione
• Scegli il materiale dielettrico X7R o X5R per i cappucci per montaggio superficiale, per un buon compromesso tra deriva termica e costi. NP0 o C0G è buono dove si desidera una minore deriva
• Molti MLCC a montaggio superficiale sono buoni per 50 V (fino a 0402)

La considerazione principale è se si sta montando la scheda da soli o no. 0805 R e C sono le migliori nel primo caso, essendo relativamente facili da saldare a mano e non occupando molto spazio. In quest'ultimo caso, la società di assemblaggio fornirà solitamente i componenti passivi. Sarebbe una buona idea controllare cosa stanno usando, ma una società rispettabile seleziona le parti appropriate, secondo la mia esperienza.

Un'altra cosa importante da considerare è RoHS vs non RoHS.

Ecco una tabella riassuntiva che descrive vari tipi di condensatori. Questo è tratto da The Art of Electronics di Horowitz & Hill. Ristampato senza permesso. Questo può aiutarti a scegliere il miglior tipo di condensatore per la tua applicazione.

Un altro fattore da considerare è la "risposta" della frequenza del condensatore. Dovrei essere chiaro che questo non si riferisce alla risposta in frequenza nel solito senso (cioè $ X_C = \ frac 1 {j \ omega C} $). Dielettrici diversi sono generalmente utilizzabili solo in un determinato intervallo di frequenza.Questa pagina ha un grafico e una breve descrizione. Credo che questo sia il motivo per cui due diversi tipi di cappucci sono spesso messi in parallelo anche se uno può avere una capacità molto più piccola dell'altro, come un tappo ceramico da 0,1 uF in parallelo con un elettrolitico 1uF o tantalio.