Что такое чип резистор

Чип-резисторы: преимущества, разновидности и применение

Что собой представляют и где используются чип-резисторы. Разновидности, характеристики и преимущества устройств.

SMD-резисторы получили широкое распространение в современной радиоэлектронике благодаря компактным размерам, обилию моделей и ряду положительных характеристик. Они представлены в виде пассивных компонентов. Их предназначение – поддержание необходимого уровня тока. Монтируются такие элементы на печатные платы поверхностным способом.

Общие преимущества чип-резисторов

Появление чип-резисторов обусловлено уменьшением габаритов техники и стремлением производителей сэкономить пространство на плате. От обычных резисторов они отличаются миниатюрными размерами и незначительным весом.

Есть у этих элементов и другие преимущества:

Виды и области применения чип-резисторов

Модели, выполненные по толстопленочной и тонкопленочной технологиям, получили наиболее широкое распространение. Они состоят из керамической подложки, резистивной пленки, покрытой несколькими слоями стекла, электродов.

Особенно популярны прецизионные варианты, отличающиеся повышенной точностью. Применяют их в электронике общего предназначения – офисном оборудовании (ксероксах, принтерах, сканерах и т. д.), телекоммуникационных устройствах (модемах), потребительской электронике (мониторах, телевизорах).

Большой востребованностью пользуются резисторные сборки. Они встречаются в цепях не только электроники общего назначения, но и в портативных устройствах: планшетах, смартфонах, ноутбуках и т. д.

Низкоомные чип-резисторы предназначены для автомобильных приложений, а сверхнизкоомные – для промышленных и потребительских устройств. Последние применяются в качестве датчиков тока. Высоковольтные элементы входят в состав блоков питания. Безкоррозийные компоненты незаменимы в среде с сероводородом.

Источник

Маркировка SMD резисторов

Платы современной электронной аппаратуры не обходятся без таких поверхностных компонентов монтажа, как чип резистор. Детали присущи настолько маленькие габариты, что на каждый сантиметр платы приходится несколько штук smd-резисторов. Это затрудняет их идентификацию, поскольку корпус маленький и не даёт возможности нанесения на него полного графического обозначения номинала. Требуется расшифровка при его определении.

Назначение резисторов SMD

Пассивный элемент электрической сети, необходимый для ограничения величины тока, протекающего через неё, называется резистором. Схема питания светодиода требует обязательного последовательного включения резистивного компонента.

Название этих деталей имеет приставку SMD (Surface Mounted Device) – английская спецификация, говорящая о миниатюрных размерах. При поверхностном монтаже такие устройства припаиваются непосредственно к контактным площадкам на печатной плате. Такой способ не требует индивидуальных отверстий для выводов. Сами выводы, как таковые, отсутствуют. Тем не менее, обладая маленькими габаритами, такие резистивные элементы не уступают другим аналогам ни в мощности, ни в характеристиках.

Конструктивные особенности резисторов SMD

Изготовление чип-резистора представляет собой результат производства по плёночной технологии. Слой резистивного покрытия в виде плёнки различной толщины наносится на подложку. Такая подложка осуществляет:

Она же является основанием. Сопротивление такого чипа напрямую зависит от материала и толщины плёночного покрытия. Сложность работы с толщиной выделило два вида технологии изготовления чип-резисторов:

Первые порой именуют керметными, из-за метало-оксидного состава порошков. Порошок в виде пасты наносится на основу, используется трафаретная печать. После чего выполняют вжигание в печи, доводя температуру до 9000 С.

Вторые изготавливают при помощи ионного вакуумного напыления сплава никеля с нихромом. Так достигается точность сопротивления с допуском 0,01% в обе стороны.

Оба типа в итоге подгоняют к заданным значениям сопротивления при помощи лазерного тримминга (обрезания).

Внешне различить, к какому виду принадлежит резистор, трудно. Технология Thick Film Chip Resistors несколько проще, потому такие элементы дешевле.

Пассивный двухполюсник, обладающий определённым сопротивлением, имеет различную форму. Бывают следующие геометрические разновидности:

Если говорить о стандартном типоразмере подобных компонентов схемы, то преимущественно используется стандарт JEDEC. Типоразмер имеет определённый код, информирующий о размерах в длину H и ширину W.

Миниатюрные сопротивления

Резистор 2r2, номинал которого – 2,2 Ома, – типичный представитель такого мини-сопротивления. Радиолюбители часто сталкиваются с проблемой, чем заменить смд-сопротивление, когда под рукой нет оригинальной детали. Можно взять резистор на такой же номинал, но используемый не для поверхностного, а для обычного монтажа. Главное, чтобы не только сопротивление аналога, но и его мощность была близка к заданной величине.

Маркировка чип-резисторов, номиналы

Прочитав обозначение 2r00 резистора, как определить, на какое сопротивление он рассчитан? Для этого существует маркировка smd резисторов. Это можно сделать с помощью таблиц, где указан перечень характеристик, согласно обозначению на корпусе. Также цифровую маркировку поможет расшифровать программа онлайн-калькулятор. Интерфейс этого сетевого инструмента выглядит просто и работает быстро. Достаточно для этого вбить в окна полей необходимый запрос.

При визуальном осмотре элемента маркировка смд резисторов может иметь следующие знаки, нанесённые на корпус:

Они наносятся непосредственно на верхнюю часть корпуса и имеют различное значение.

Цифровые маркировки

Код, нарисованный на резистивном элементе, может состоять из трёх или четырёх цифр. Трёхцифровое обозначение расшифровывается легко. К примеру, у резистора 103 сколько ом величина сопротивления, указывают две первые цифры, третья – это множитель, на который умножается двухзначное число. В математике это показатель степени числа с основанием 10.

Внимание! Множитель в этом случае – степень n, в которую необходимо возвести число 10. Следовательно, чип-резистор 104 имеет номинал 10*104 = 100 кОм. Маркировка при помощи трёх цифр позиционирует элементы, имеющие допуск погрешности: 2; 5; 10%.

Маркировка резисторов меньше 1 Ом

Соответствующая отметка на детали, как и для сопротивлений менее 10 Ом, требует ввода в код буквы R. Она ставится либо впереди двух цифр, либо в середине и заменяет собой десятичную точку.

Цветовое обозначение

Цветовой способ маркировки резисторов применяется для элементов, имеющих маленький типоразмер. Однако для смд-сопротивлений он не применяется. По цветной палитре колец можно определить: номинал, множитель и температурный коэффициент (ТКС). Цветное кольцо, опоясывающее элемент, имеет определённый цвет, ширину и месторасположение.

Некоторые особенности при нанесении цветной маркировки, которые могут интерпретироваться следующим образом:

ТКС, он же TCR (Temperature Coefficient of Resistance), показывает, насколько поменяется величина сопротивления двухполюсника при изменении температуры в один градус. Температура может меняться в любом направлении.

Шестая полоса (редкий случай) укажет значение TCR для резистора. Использование в схемах чувствительных к изменению температурного режима окружающей среды требует установки элемента с определённым значением TCR.

Буквенная маркировка

Стандарт EIA – 96 допускает при кодировке SMD-чипов резистивной направленности ввод буквы третьим символом.

При требовании к допуску в 1% маркировка имеет трёхзначные или четырёхзначные обозначения на корпусе деталей.

Две цифры и буква у таких smd резисторов, имеющих типоразмер 0603, распределены следующим образом:

Данные по сопротивлениям с трёхзначным кодом определяют по таблицам.

Нумерация с использованием 4-х цифр при данном допуске отклонения от точности означает:

Например, резистивный элемент с меткой 3501 обладает номиналом 350*10 = 3,5 кОм.

Интересно. Когда на детали нарисован ноль «0», это значит смд-резистор имеет нулевое значение сопротивления. Это просто перемычка. При измерении тестером результат не должен вводить в заблуждение – элемент исправен.

При замене неисправных элементов, расположенных на печатной плате, правильное определение номинального значения поможет устранить повреждение. В случае необходимости можно smd-компоненты заменить на детали аналогичных параметров, расшифровав цифровые и буквенные коды.

Видео

Источник

Резистор – это элемент, обладающий каким-либо сопротивлением, применяется в электронике и электротехнике для ограничения тока или получения необходимых напряжений (например, использование резистивного делителя). SMD-резисторы – это резисторы для поверхностного монтажа, иначе говоря – монтажа на поверхность печатной платы.

Основные характеристики для резисторов – это номинальное сопротивление, измеряется в Омах и зависит от толщины, длины и материалов резистивного слоя, а также рассеиваемая мощность.

Электронные компоненты для поверхностного монтажа отличаются малыми габаритами за счет того, что у них либо отсутствуют выводы для подключения в классическом понимании. У элементов для объемного монтажа есть длинные выводы.

Ранее при сборке РЭА ими соединяли компоненты цепи между собой (навесной монтаж) или продевали их через печатную плату в соответствующие отверстия. Конструктивно выводы или контакты у них выполнены в вид металлизированных площадок на корпусе элементов. В случае же микросхем и транзисторов поверхностного монтажа у элементов присутствуют короткие жесткие «ножки».

Одной из основных характеристик SMD-резисторов является и типоразмер. Это величина длины и ширины корпуса, по этим параметрам подбирают элементы, соответствующие разводке платы. Обычно размеры в документации пишутся сокращенно четырёхзначным числом, где первые две цифры указывают длину элемента в мм, а вторая пара символов – ширину в мм. Однако, фактически, размеры могут отличаться от маркировки в зависимости от типов и серии элементов.

Типовые размеры SMD-резисторов и их параметры

1. SMD-резисторы 0201:

L=0.6 мм; W=0.3 мм; H=0.23 мм; L1=0.13 м.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,05 Вт

Рабочее напряжение: 15 В

Максимально допустимое напряжение: 50 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

2. SMD-резисторы 0402:

L=1.0 мм; W=0.5 мм; H=0.35 мм; L1=0.25 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,062 Вт

Рабочее напряжение: 50 В

Максимально допустимое напряжение: 100 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

3. SMD-резисторы 0603:

L=1.6 мм; W=0.8 мм; H=0.45 мм; L1=0.3 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,1 Вт

Рабочее напряжение: 50 В

Максимально допустимое напряжение: 100 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

4. SMD-резисторы 0805:

L=2.0 мм; W=1.2 мм; H=0.4 мм; L1=0.4 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,125 Вт

Рабочее напряжение: 150 В

Максимально допустимое напряжение: 200 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

5. SMD-резисторы 1206:

L=3.2 мм; W=1.6 мм; H=0.5 мм; L1=0.5 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,25 Вт

Рабочее напряжение: 200 В

Максимально допустимое напряжение: 400 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

6. SMD-резисторы 2010:

L=5.0 мм; W=2.5 мм; H=0.55 мм; L1=0.5 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 0,75 Вт

Рабочее напряжение: 200 В

Максимально допустимое напряжение: 400 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

7. SMD-резисторы 2512:

L=6.35 мм; W=3.2 мм; H=0.55 мм; L1=0.5 мм.

Диапазон номинальных значений: 0 Ом, 1 Ом — 30 МОм

Допустимое отклонение от номинала: 1% (F); 5% (J)

Номинальная мощность: 1 Вт

Рабочее напряжение: 200 В

Максимально допустимое напряжение: 400 В

Рабочий диапазон температур: –55 — +125 °С

Как вы можете видеть, с увеличением размеров чип-резистора увеличивается и номинальная рассеиваемая мощность в таблице ниже нагляднее приведена эта зависимость, а также геометрические размеры резисторов других типов:

Таблица 1 – Маркировка SMD-резисторов

В зависимости от размеров может применяться один из трёх видов маркировки номинала резистора. Выделяют три вида маркировки:

Рисунок 2 – изображение SMD-резистора с номиналом в 10 000 Ом, он же 10 кОм.

2. С помощью 4-х символов. В этом случае 3 первых цифры обозначают количество Ом, а последняя – количество нулей. Так описываются резисторы из ряда Е-96 типоразмеров 0805, 1206. Если в маркировке присутствует буква R – она играет роль запятой, отделяющей целые от долей. Таким образом маркировка 4402 расшифровывается как 44 000 Ом или 44 кОм.

Рисунок 3 – изображение SMD-резистора с номиналом в 44 кОма

3. Маркировка комбинацией из 3 символов – цифр и букв. При этом 2 первых знака – это цифры, обозначают закодированное значение сопротивления в Омах. Третий символ – это множитель. Таким способом маркируются резисторы типоразмера 0603 из ряда сопротивлений Е-96, с допуском 1%. Перевод букв во множитель выполняется по ряду: S=10^-2; R=10^-1; B=10; C=10^2; D=10^3; E=104; F=10^5.

Расшифровка кодов (первых двух символов) ведется по таблице, изображенной ниже.

Таблица 2 – расшифровка кодов маркировки SMD-резисторов

Рисунок 4 – резистор с трёхсимвольной маркировкой 10С, если воспользоваться таблицей и приведенным рядом множителей, то 10 – это 124 Ома, а С – это множитель 10^2, что равняется 12 400 Ома или 12.4 кОм.

Основные параметры резисторов

У идеального резистора учитывают только его активное сопротивление. В реальности же дело обстоит иначе – у резисторов есть и паразитные индуктивно-емкостные составляющие. Ниже приведен один из вариантов эквивалентной схемы резистора:

Как можно увидеть на схеме присутствуют и емкости (конденсаторы) и индуктивность. Их наличие связано с тем, что у каждого проводника есть определенная индуктивность, а у группы проводников – паразитная ёмкость. У резистора же они связаны с расположением его резистивного слоя и его конструкцией.

Эти параметры в цепях постоянного тока и низкочастотных цепях обычно не учитывают, но они могут внести существенное влияние в высокочастотных радиопередающих схемах и в импульсных блоках питания, где протекают токи частотами в десятки-сотни кГц. В таких цепях любая паразитная составляющая, в плоть до неправильной разводки проводящих дорожек печатной платы, может сделать невозможной её работу.

Итак, индуктивность и емкость – это элементы, которые оказывают влияние на полное сопротивление и фронты токов и напряжений в зависимости от частоты. Наилучшим по частотным характеристикам являют элементы для поверхностного монтажа, благодаря как раз-таки их малым размерам.

Рисунок 6 – На графике изображено отношение полного сопротивления резистора к активному на различных частотах

В полное сопротивление входит и активное сопротивление, и реактивные сопротивления паразитной индуктивностио и емкости. На графике можно наблюдать падение полного сопротивления с ростом частоты.

Резисторы поверхностного монтажа дешевы и удобны при конвеерной автоматизированной сборке электронных устройств. Однако, они не так просты, как может показаться.

Рисунок 7 – Внутреннее устройство SMD-резистора

Основой резистора является подложка из Al2O3 – окиси алюминия. Это хороший диэлектрик и материал с хорошей теплопроводностью, что не менее важно, так как в процессе работы вся мощность резистора выделяется в тепло.

В качестве резистивного слоя используется тонкая металлическая или оксидная пленка, например – хром, двуокись рутения (как изображено на рисунке выше). От материала из которого состоит эта пленка зависят характеристики резисторов. Резистивный слой отдельных резисторов представляет собой пленку толщиной до 10 мкм, из материала с низким ТКС (температурным коэффициентом сопротивления), что дает высокую температурную стабильность параметров и возможность создать высокопрецизионные элементы, пример такого материала – константан, однако номиналы таких резисторов редко превышают 100 Ом.

Контактные площадки резистора формируются из набора слоев. Внутренний контактный слой выполняют из дорогих материалов вроде серебра или палладия. Промежуточный – из никеля. А внешний – свинцово оловянный. Такая конструкция обусловлена необходимостью обеспечить высокую адгезию (связанность) слоев. От них зависит надежность контактов и шумы.

Для снижения паразитных составляющих приходят к следующим технологическим решении при формировании резистивного слоя:

Рисунок 8 – форма резистивного слоя

Монтаж таких элементов происходит в печах, а в радиолюбительских мастерских с помощью паяльного фена, то есть потоком горячего воздуха. Поэтому при их изготовлении уделяется внимание температурной кривой нагрева и охлаждения.

Рисунок 9 – кривая нагрева и охлаждения при пайке SMD-резисторов

Использование компонентов поверхностного монтажа положительно сказалось на массогабаритных показателях радиоэлектронной аппаратуры, а также на частотных характеристиках элемента. Современная промышленность выпускает большую часть распространенных элементов в SMD-исполнении. В том числе: резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры, интегральные микросхемы.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

SMD-резисторы: устройство и назначение

Резистор – пассивный элемент электрических цепей, обладающий определенным сопротивлением. С его помощью в электронике и электротехнике ограничивают ток или получают необходимые параметры напряжения. SMD-резисторы – это мелкие электронные компоненты, разработанные для поверхностного монтажа на печатную плату.

Содержание статьи

Ранее при сборке радиоэлектронной аппаратуры осуществлялся навесной монтаж элементов или их продевание в печатную плату через предусмотренные отверстия. SMD-резисторы изготавливаются с контактными выводами, с помощью которых крепятся непосредственно на токопроводящую дорожку электронной схемы. Процесс может быть частично или полностью автоматизирован.

Характеристики

Такие миниатюрные резисторы прекрасно подходят для поверхностного монтажа. Маркировка позволяет узнать типоразмер, мощность и сопротивление изделия.

По форме СМД-резисторы бывают прямоугольными, квадратными, круглыми, овальными, профиль – низкий. Низкопрофильные элементы размещаются на плате очень компактно и существенно экономят полезную площадь.

SMD-резисторы классифицируют по ряду параметров, таких как:

Типовые размеры SMD-резисторов

Размеры и форму этих деталей определяет нормативный документ JEDEC. На корпус наносится маркировка, которая сообщает о длине и ширине резистора в дюймах. Это наиболее распространенный вариант, используемый производителями, поставщиками, продавцами.

Например, маркировка 0804 означает, что длина детали равна 0,08 дюйма, а ширина – 0,04 дюйма. В системе СИ размеры указываются в миллиметрах. Для перевода в миллиметры дюймы умножают на 2,54. Обозначение резистора 0804 в системе СИ – 2010. Длина – 2,0 мм, ширина – 1,0 мм.

Для подбора нужного вида детали, расшифровки кодов можно воспользоваться калькулятором SMD-резисторов или специальной программой «Резистор». С их помощью можно узнать номинальное сопротивление имеющегося резистора или, наоборот, выяснить, как выглядит маркирорвка для нужного номинала.

Каждый размер SMD-резистора имеет определенную максимальную рассеиваемую мощность.

Типы маркировки SMD-резисторов

Резисторы для поверхностного монтажа – детали очень маленьких размеров, поэтому стандартная система, применяемая на проволочных сопротивлениях, для данного случая не подходит. Детали 0402 не маркируются, а резисторы остальных типоразмеров обозначаются различными, специально для них разработанными способами. Выбор конкретного варианта зависит от типоразмера и допуска.

Маркировка из трех или четырех цифр

Резисторы с допусками 2 %, 5 %, 10 % всех типоразмеров имеют обозначения, в которых первые две или три цифры характеризуют численное значение номинального сопротивления. Последняя – это множитель, показывающий, в какую степень необходимо возвести 10, чтобы получить окончательный результат. Например, 103 означает номинал 10 000 Ом или 10 кОм.

В обозначении резисторов с номинальным сопротивлением менее 10 Ом используется буква R, которая ставится на месте десятичной запятой. Например, 0R5 – обозначает номинальное сопротивление 0,5 Ом.

Маркировка из двух цифр и одной буквы

Этот вариант применяется для прецизионных (очень точных деталей с допуском по сопротивлению 1 % и менее), которые отличаются очень маленькими габаритами. Их маркируют в соответствии со стандартом EIA-96.

Такая маркировка состоит из двух элементов:

Маркировка с цифрами в начале и буквой после них может использоваться для деталей с допусками 2 %, 5 %, 10 %. Расшифровка таких маркировок осуществляется по таблицам.

Что такое SMD-резистор – внутреннее устройство

Данный прибор состоит из керамической подложки с нанесенным на нее резистивным слоем из определенного материала и контактных площадок, а также защитного покрытия (полимер, смола, стекло). Сопротивление слоя зависит от типа материала и его толщины. Разные составляющие элементы могут быть выполнены из хрома, никеля, олова, оксидов рутения, серебра или палладия, а также различных сплавов.

В конструкцию СМД-резистора входят:

Состав резистивного слоя, характер его обработки, технология нанесения на подложку чаще всего являются ноу-хау производителя и держатся в строжайшей тайне.

Применение SMD-резисторов

Такие изделия позволяют эффективно решать различные задачи:

Технология поверхностного монтажа SMD-резисторов

Монтаж поверхностных резисторов в любительских мастерских осуществляется с помощью фена, а в производственных условиях происходит в специальных печах.

Этапы монтажа деталей на плату в серийном и массовом производстве:

Качество проверяют визуальным осмотром, в ходе которого определяют отсутствующие детали и степень очистки.

Разработка и внедрение технологии поверхностного монтажа (SMT) позволили автоматизировать процесс сборки плат и ускорить его, сделать проще, дешевле и эффективней. На практике может встречаться гибрид технологий поверхностного и сквозного монтажа.

Применение резисторов поверхностного монтажа положительно сказывается на массе и размерах радиоэлектронных устройств, на их частотных параметрах.

Источник