為什麼我們越來越多的使用貼片電阻,而非插裝器件?
發布時間:2020-02-17 責任編輯:wenwei
【導讀】越來越多電路板的使用貼片元件,新設計的電路板除特殊需求的情況之外,都是優選貼片元器件。貼片元件以其體積小、易於機器焊接、便於維護,隨著成本下降,已經成為很多器件選型場景的默認選項。特別是電阻、電容、電感,這些批量使用的元器件,設計時都傾向於優選貼片元件。這是因為以下幾種原因。
● 直插元件相比,貼片元件體積小,重量輕,容易保存和運輸。
貼片元件的體積和重量隻有傳統插裝元件的1/10左右,一般采用SMT之後,電子產品體積縮小40%~60%,重量減輕60%~80%。可靠性高、抗振能力強、焊點缺陷率低、高頻特性好、減少了電磁和射頻幹擾、易於實現自動化、提高生產效率、降低成本達30%~50%,節省材料、能源、設備、人力、工時。如通常用的貼片電阻0805封裝或者0603封(feng)裝(zhuang)比(bi)我(wo)們(men)之(zhi)前(qian)用(yong)的(de)直(zhi)插(cha)電(dian)阻(zu)要(yao)小(xiao)上(shang)很(hen)多(duo)。幾(ji)十(shi)個(ge)直(zhi)插(cha)電(dian)阻(zu)就(jiu)可(ke)以(yi)裝(zhuang)滿(man)一(yi)袋(dai),但(dan)換(huan)成(cheng)貼(tie)片(pian)電(dian)阻(zu)的(de)話(hua)足(zu)以(yi)裝(zhuang)好(hao)幾(ji)千(qian)個(ge)甚(shen)至(zhi)上(shang)萬(wan)個(ge)。如(ru)果(guo)功(gong)率(lv)能(neng)滿(man)足(zu)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),一(yi)般(ban)優(you)選(xuan)表(biao)貼(tie)器(qi)件(jian)。
● 貼片元件比直插元件容易焊接和拆卸。
貼片元件不用過孔,用錫少。直插元件最麻煩的就是拆卸,在兩層或更多層的PCBbanshangchaixieshi,napazhiyoulianggeguanjiao,jiangqichaixialaiyebutairongyi,erqierongyisunhuaidianluban,duoguanjiaodejiugengbuyongshuole。chaixietiepianyuanjianjiurongyiduole,buzhiguanjiaorongyichai,erqieyeburongyisunhuaidianluban。chaixiezhichayuanqijiandezhuyaogongjushixixiqi,zidongdexixiqijiageanggui,bingqiebuyiyubaoyang,henrongyisunhuai,huozheqikongdusaidengwenti。tiepianqijianzaihanjieguochengzhong,shitongguojiqibayuanqijianfangzhizaiPCB焊han盤pan上shang的de,而er直zhi插cha器qi件jian一yi般ban依yi賴lai人ren工gong放fang料liao。所suo以yi大da批pi量liang生sheng產chan的de時shi候hou,貼tie片pian器qi件jian的de生sheng產chan效xiao率lv會hui遠yuan遠yuan高gao於yu直zhi插cha器qi件jian。直zhi插cha器qi件jian往wang往wang在zai焊han接jie之zhi後hou還hai需xu要yao額e外wai“剪管腳”,當產量非常大的時候,會影響生產效率。
● 貼片元件比直插元件的高頻特性更好。
這是由於貼片元件體積小並且不需要過孔,從而減少了雜散電場和雜散磁場,這在高頻模擬電路和高速數字電路中非常重要。如圖8.1所示,我們可以看到電阻的寄生參數,主要是並聯的雜散電容Cp,和引線導致的寄生電感Lp和並聯電容。

電阻的高頻等效模型
如圖所示,直插電阻因為管腳是“金屬絲”的形式,所以金屬絲越長,則寄生的電感越大。直插電阻的管腳長度不可能太短,原因有三:第一、直插電阻體積比較大,引腳的最短也一定大於電阻橫截麵積的半徑大小;第二、直插電阻的管腳需要穿過PCB;第三,一般我們彎折電阻管腳進行安裝的時候,需要留一段距離,避免電阻體受力,導致電阻損壞。如圖8.3所示,而相比之下,表貼電阻的管腳就非常短,所以表貼電阻的寄生電感也非常小。

直插電阻管腳實物圖

表貼電阻管腳實物圖
理想的電阻的阻抗應該是跟頻率無關的,如圖所示。

理想電阻的阻抗曲線圖
在具有電阻、電感和電容的電路裏,對電路中的電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一個複數,實部稱為電阻,虛部稱為電抗,其中電容在電路中對直流電所起的阻礙作用稱為容抗 ,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。阻抗的單位是歐姆。
阻抗是元器件或電路對周期的交流信號的總的反作用。AC 交流測試信號 (幅度和頻率)。阻抗是一個複數,包括實部和虛部。理想電阻就是阻抗的實部,寄生電感和寄生電容就是阻抗的虛部。
jiandandekan,womenkeyixianbajishengdebingliandianrongshenglve,jiushiyigelixiangdedianzuchuanlianyigelixiangdediangan。dangchuanlianyigejishengdianganzhihou,zexiangdangyuzukangzengjialeyigexubu。genjuwomenshuzhidediangantexingshitongzhiliu,zujiaoliu,zexiangdangyugaopindezukangshangsheng。
阻抗在直角坐標係中用Z=R+jX表biao示shi。那na麼me在zai極ji坐zuo標biao係xi中zhong,阻zu抗kang可ke以yi用yong幅fu度du和he相xiang角jiao表biao示shi。直zhi角jiao坐zuo標biao係xi中zhong的de實shi部bu和he虛xu部bu可ke以yi通tong過guo數shu學xue換huan算suan成cheng極ji坐zuo標biao係xi中zhong的de幅fu度du和he相xiang位wei。我wo們men通tong過guo阻zu抗kang公gong式shi式shi,可ke以yi知zhi道dao:
那麼Z求模的結果,就是某個頻率點的阻抗的大小。如圖8.5所示,我們在複阻抗平麵按表示一個阻抗。

複阻抗平麵表示一個阻抗
我們在討論一些電路的時候,往往需要知道電路在各個頻點的阻抗絕對值,例如:高速數字電路的信號完整性分析、濾波器設計等。所以我們一般會繪製一個阻抗和頻率的函數曲線,描述阻抗特性。我們選擇一個10歐姆電阻、並設置寄生電容為0.2pF、寄生電感為10nH或者20nH的電路,其阻抗特性如圖所示。

實際電阻的阻抗特性曲線
● 貼片元件提高了電路的穩定性和可靠性
直插器件的抗震能力偏差,在一些高可靠性的場景下,需要對直插器件的管腳點上加固膠,如圖所示。

立式直插電阻點膠加固工藝

直插電容點膠加固工藝
表貼器件因為體積小、重zhong量liang輕qing,相xiang同tong的de參can數shu情qing況kuang下xia,震zhen動dong的de能neng量liang小xiao,震zhen動dong帶dai來lai對dui引yin腳jiao的de應ying力li也ye就jiu響xiang應ying的de小xiao。表biao貼tie器qi件jian的de引yin腳jiao不bu是shi直zhi插cha器qi件jian的de金jin屬shu絲si形xing式shi,而er是shi大da麵mian積ji金jin屬shu麵mian與yuPCB焊盤焊接在一起。所以表貼器件的引腳是剛性的,抗震能力更強。
本文轉載自硬件十萬個為什麼。
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