Auswahl der oberflächenmontierten Widerstände / Kondensatoren

Ich muss also einen Prototyp einer Leiterplattenschaltung entwerfen und entscheiden, welche Art von oberflächenmontierten Widerständen und Kondensatoren verwendet werden sollen. Aber wenn man Digikey betrachtet, gibt es so viele Typen mit vielen Variationen in Größe, Herstellern usw.!

Da es für mein Projekt keine wirklich strengen Anforderungen gibt, gehe ich davon aus, dass die meisten davon gut funktionieren würden. Kosten und Präzision sind für meinen Fall kein großes Problem.

Aber was ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl der zu verwendenden Größe / Verpackung / Hersteller?

Für die Montage von Hand biete ich folgende Vorschläge an:

• Kondensatoren: Für die allgegenwärtigen 0,1 uF-Keramikentkopplungskappen gilt 0603. Sie sind unpolar und unbeschriftet, sodass die geringe Größe kein so großes Problem darstellt. Sie könnten eine ganze Rolle kaufen und auf das Leben eingestellt sein. Jede SMT-Kappe aus Tantal und Elektrolyt ist groß genug, dass die Handhabung kein Problem darstellt. Wenn Sie einer Datenblattempfehlung folgen, 2 oder 3 Jahrzehnte Kappen in der Nähe eines Stifts eines Pakets mit hoher Dichte anzubringen, fühlt sich sogar 0805 sehr groß an.
• Widerstände: Sie sind (normalerweise) bis 0603 gekennzeichnet. Wenn Sie die Markierungen lesen möchten, sollten Sie einige mit eigenen Augen überprüfen, um festzustellen, was Sie lesen können. Ich finde 0805 viel besser lesbar als 0603. Ein guter Kompromiss zwischen Dichte und Handhabung sind 4 Widerstands-Arrays. Ein 1206-Array besteht im Wesentlichen aus 4 0603-Widerständen nebeneinander. Das Paket ist viel größer und das Etikett ist viel einfacher zu lesen, aber die Dichte ist noch besser als 0603 (weil es keine Lücke gibt) und das Löten ist nur geringfügig schwieriger. Diese eignen sich hervorragend für Klimmzüge, Serien- / Stichleitungen, LED-Arrays usw.
• Über Tracks springen: Es ist einfach, ein Board mit einer Spur unter (zwischen den Pads) eines 1206 oder 805 nach Hause zu ätzen. Sie können fast 10/10 Regeln verwalten, die unter 0603 schneiden, aber Sie müssen wahrscheinlich Ihr eigenes Landmuster erstellen für 0603, um dies zu tun (andernfalls sind die Pads zu nahe).
• LEDs: Ich finde diejenigen im Tantalkondensator-Stil A, B, C, D am einfachsten zu orientieren und zu löten. Diejenigen, die wie Widerstände (0603) dimensioniert sind, können ohne Vergrößerung nur schwer zu orientieren sein. Normalerweise verwende ich ein Setup, bei dem ich die LED abtasten kann, um zu überprüfen, in welche Richtung sie geht.
• Andere ICs: SOT-223 und SO-89 eignen sich gut für Spannungsregler. SOT-23 ist in 3-Kanal-Paketen ziemlich einfach zu handhaben und in 5- oder 6-Kanal-Paketen etwas kniffliger. SO-8 ist einfach zu handhaben. QFP mit einem Abstand von 0,8 oder 1,0 mm ist ziemlich einfach, aber QFP mit feinem Abstand (0,65, 0,5 mm) erfordert viel Flussmittel und gute Technik. QFN, MLF, BGA und dergleichen sind zu Hause sehr schwierig zu handhaben und können auf 2-Lagen-Platten (insbesondere ohne plattierte Durchgangslöcher) schwierig zu verlegen sein. Ich vermeide PLCC, wenn ich kann, weil es weder klein noch so leicht zu löten ist (es ist sehr einfach, Stifte unter dem Chip zu überbrücken und sie sehr schwer zu entlöten).

Achten Sie beim Anschließen an oberflächenmontierte Pads auf Ihre Bodenentlastung. Wenn Sie Ihr Flugzeug einfach mit einem Pad verschmelzen lassen, kann es selbst mit einem sehr guten Bügeleisen sehr schwer zu löten sein.

Denken Sie daran, dass das Einfügen von SMT-Komponenten in Ihr PCB- Design nahezu kostenlos ist. Es gibt kein Loch zum Bohren und es ist nur eine Modifikation der Kupfer- und Seidenmasken. Die Kosten für die Leiterplatte werden dadurch überhaupt nicht beeinflusst. Wenn Sie glauben, dass Sie eine andere Kappe oder eine Anzeige-LED oder einen Pullup-Widerstand benötigen, fügen Sie sie einfach alle in das Design ein. Sie können sie jederzeit DNI.

In der Vergangenheit habe ich oft Teile von Yageo und AVX verwendet. Es gab keine wirkliche Präferenz, die meiste Zeit wurde die Wahl durch die Vorlaufzeit bestimmt.
Was die Größe betrifft, war das letzte Mal, als ich Teile 0603 bestellt habe, das billigste, aber Sie sagen, dass der Preis kein Problem ist. Wenn Platz knapp ist, ist es offensichtlich, dass Sie lieber 0402 Teile wählen, wenn der Stromverbrauch kein Problem darstellt. Wenn Sie viel Platz haben, können Sie die älteren 0805-Teile verwenden, da sie in Bezug auf Messung und Nacharbeit einfacher zu bearbeiten sind.
1% Teile sind nur geringfügig teurer als ihre 5% Gegenstücke, haben jedoch den Vorteil einer besseren Reproduzierbarkeit. Einzelne Geräte (Baugruppen, nicht nur Komponenten) verhalten sich mit größerer Wahrscheinlichkeit genauso.

Sie müssen einige Sorgfalt walten lassen, bevor Sie Teile auswählen, nämlich:

• Sind die Teile für die erwartete Verlustleistung ausgelegt?
• Sind die Teile für die erwartete Spannung ausgelegt?
• Ist das Design herstellbar?

Einige Verallgemeinerungen:

• 1206 Widerstände: 0,25 W maximale Verlustleistung, maximal 200 V.
• 0805 Widerstände: 0,125 W maximale Verlustleistung, maximal 150 V.
• 0603 Widerstände: 100 mW maximale Verlustleistung, maximal 75 V.
• 0402 Widerstände: 62,5 mW maximale Verlustleistung, maximal 50 V.
• 1% Widerstandstoleranz ist für die meisten Anwendungen ausreichend. Wählen Sie 0,1% Nichrom-Widerstände, wenn Genauigkeit erforderlich ist
• Verwenden Sie für die oberflächenmontierten Kappen dielektrisches X7R- oder X5R-Material, um einen guten Kompromiss zwischen thermischer Drift und Kosten zu erzielen. NP0 oder C0G ist gut, wenn weniger Drift gewünscht wird
• Viele oberflächenmontierte MLCCs sind für 50 V (bis 0402) geeignet.

Die Hauptüberlegung ist, ob Sie die Platine selbst zusammenbauen oder nicht. 0805 Rs und Cs sind im ersteren Fall am besten, da sie relativ einfach von Hand zu löten sind und nicht viel Platz beanspruchen. In letzterem Fall liefert die Montagefirma normalerweise die passiven Komponenten. Es wäre eine gute Idee zu überprüfen, was sie verwenden, aber ein seriöses Unternehmen wählt meiner Erfahrung nach geeignete Teile aus.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist RoHS im Vergleich zu Nicht-RoHS.

Hier ist eine Übersichtstabelle, die verschiedene Arten von Kondensatoren beschreibt. Dies ist aus der Kunst der Elektronik von Horowitz & Hill. Nachdruck ohne Genehmigung. Dies kann Ihnen helfen, den besten Kondensatortyp für Ihre Anwendung auszuwählen.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die "Antwort" der Kondensatorfrequenz. Ich sollte klar sein, dass sich dies nicht auf den Frequenzgang im üblichen Sinne bezieht (dh $ X_C = \ frac 1 {j \ omega C} $). Unterschiedliche Dielektrika sind im Allgemeinen nur über einen bestimmten Frequenzbereich verwendbar. Diese Seite enthält eine Tabelle und eine kurze Beschreibung. Ich glaube, dies ist der Grund, warum zwei verschiedene Arten von Kappen oft parallel geschaltet werden, obwohl eine eine viel kleinere Kapazität als die andere haben kann, wie beispielsweise eine 0,1 uF Keramikkappe parallel zu einem 1 uF Elektrolyt oder Tantal.