एसएमडी पैकेजिंग क्या है?
इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण के गतिशील क्षेत्र में, सतह-माउंट उपकरणों (एसएमडी) को अपनाना अधिक कुशल, कॉम्पैक्ट और उच्च-प्रदर्शन प्रौद्योगिकियों की ओर एक महत्वपूर्ण बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है।एसएमडी, आधुनिक सर्किट डिजाइन में महत्वपूर्ण तत्व, सीधे सतह-माउंट तकनीक (एसएमटी) का उपयोग करके मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की सतह पर घुड़सवार हैं।यह परिचय यह बताता है कि कैसे एसएमडी पैकेजिंग, अपने विशेष डिजाइनों के साथ विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे ट्रांजिस्टर, प्रतिरोधों, कैपेसिटर, डायोड और एकीकृत सर्किट के लिए सिलवाया गया, डिवाइस असेंबली और कार्यक्षमता में क्रांति लाता है।पीसीबी में प्रवेश करने के लिए घटकों की आवश्यकता को समाप्त करके, एसएमडी भागों के एक सघन विन्यास के लिए अनुमति देते हैं, जो छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को बढ़ावा देते हैं जो कार्यात्मक क्षमताओं को बनाए रखते हैं या बढ़ाते हैं।इस पैकेजिंग तकनीक को एक व्यवस्थित असेंबली प्रक्रिया की विशेषता है, जहां सटीकता सर्वोपरि है-सोल्डर पेस्ट के आवेदन से स्वचालित मशीनरी द्वारा घटकों के सटीक प्लेसमेंट तक, रिफ्लो टांका लगाने में समापन जो कनेक्शन को ठोस बनाता है, उच्च गुणवत्ता वाले, त्रुटि-न्यूनतम इलेक्ट्रॉनिक असेंबली सुनिश्चित करता है।जैसा कि हम विभिन्न एसएमडी पैकेजिंग प्रकारों और उनके अनुप्रयोगों की बारीकियों में गहराई से तल्लीन करते हैं, यह स्पष्ट हो जाता है कि इस तकनीक का विकास आज के इलेक्ट्रॉनिक्स में लघु और प्रदर्शन वृद्धि के लिए एक आधारशिला है।यह मार्ग आपको एसएमडी पैकेजिंग प्रकारों, पैकेजिंग विधियों, विशेषताओं, आदि के लिए एक विस्तृत परिचय देगा।
सूची
चित्र 1: एसएमडी पैकेज
1. एसएमडी पैकेजिंग का परिचय
सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में आवश्यक घटक हैं।ये घटक सीधे बोर्ड के माध्यम से लगाए बिना एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की सतह पर माउंट करते हैं।इन उपकरणों की पैकेजिंग, जिसे एसएमडी पैकेजिंग के रूप में जाना जाता है, को सतह-माउंट तकनीक (एसएमटी) का उपयोग करके इस बढ़ते प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
एसएमडी पैकेजिंग में एक विशिष्ट भौतिक डिजाइन और लेआउट शामिल होता है जो विभिन्न घटक प्रकारों को समायोजित करता है, जैसे कि ट्रांजिस्टर, रेसिस्टर्स, कैपेसिटर, डायोड और एकीकृत सर्किट।प्रत्येक प्रकार के घटक में एक अद्वितीय भौतिक आकार, पिन गणना और थर्मल प्रदर्शन होता है, जो विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तैयार होता है।पैकेजिंग की यह विधि विधानसभा दक्षता को बढ़ाती है, जो उत्पादों के प्रदर्शन और लागत-प्रभावशीलता दोनों को अनुकूलित करती है।
व्यावहारिक रूप से, एक पीसीबी पर एसएमडी बढ़ते की प्रक्रिया अत्यधिक व्यवस्थित है।प्रारंभ में, पीसीबी को सटीक स्थानों पर लागू सोल्डर पेस्ट के साथ तैयार किया जाता है।घटकों को तब उठाया जाता है और उनके डिजाइन विनिर्देशों के आधार पर स्वचालित मशीनों द्वारा सटीक रूप से रखा जाता है।बोर्ड एक रिफ्लो टांका लगाने वाले ओवन से गुजरता है जहां मिलाप पिघल जाता है और ठोस होता है, जिससे घटकों को जगह मिलती है।यह प्रक्रिया न केवल तेज़ है, बल्कि उच्च गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रॉनिक असेंबली सुनिश्चित करती है, त्रुटि को कम करती है।
इलेक्ट्रॉनिक घटक पैकेजिंग के लिए यह दृष्टिकोण सर्किट बोर्ड पर भागों के अधिक घनत्व के लिए अनुमति देता है, जिससे उनकी कार्यक्षमता से समझौता किए बिना छोटे और अधिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरण होते हैं।नतीजतन, एसएमडी पैकेजिंग इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी की उन्नति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो कि लघुकरण और बेहतर प्रदर्शन की ओर चल रही प्रवृत्ति को समायोजित करता है।
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एसएमडी पैकेज का आकार |
लंबाई (मिमी) |
चौड़ाई (मिमी) |
ऊंचाई (मिमी) |
|
0201 |
0.6 |
0.3 |
0.3 |
|
0402 |
1.0 |
0.5 |
0.35 |
|
0603 |
1.6 |
0.8 |
0.35 |
|
0805 |
2.0 |
1.25 |
0.45 |
|
1206 |
3.2 |
1.6 |
0.45 |
|
1210 |
3.2 |
2.5 |
0.45 |
|
1812 |
4.5 |
3.2 |
0.45 |
|
2010 |
5.0 |
2.5 |
0.45 |
|
2512 |
6.4 |
3.2 |
0.45 |
|
5050 |
5.0 |
5.0 |
0.8 |
|
5060 |
5.0 |
6.0 |
0.8 |
|
5630 |
5.6 |
3.0 |
0.8 |
|
5730 |
5.7 |
3.0 |
0.8 |
|
7030 |
7.0 |
3.0 |
0.8 |
|
7070 |
7.0 |
7.0 |
0.8 |
|
8050 |
8.0 |
5.0 |
0.8 |
|
8060 |
8.0 |
6.0 |
0.8 |
|
8850 |
8.0 |
5.0 |
0.8 |
|
3528 |
8.9 |
6.4 |
0.5 |
चार्ट 1: सामान्य एसएमडी पैकेज आकार
2. एसएमडी पैकेजिंग और उनके अनुप्रयोगों के प्रकार
सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग कई सामान्य प्रकारों में आती है, प्रत्येक दक्षता और कॉम्पैक्टनेस के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो पुरानी-होल तकनीक के साथ तेजी से विपरीत है।यहाँ प्राथमिक एसएमडी पैकेजिंग प्रकारों और इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में उनकी विशिष्ट भूमिकाओं का टूटना है:
चित्र 2: एसएमडी पैकेजिंग के प्रकार
SOIC (लघु रूपरेखा एकीकृत सर्किट): इस प्रकार की पैकेजिंग विशेष रूप से एकीकृत सर्किट के लिए उपयोग की जाती है।SOIC पैकेजों को उनके संकीर्ण शरीर और सीधे लीड की विशेषता होती है, जो उन्हें उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं जहां अंतरिक्ष एक प्रीमियम है लेकिन बेहद सीमित नहीं है।
चित्र 3: SOIC
QFP (क्वाड फ्लैट पैकेज): सभी चार पक्षों पर लीड की विशेषता, QFP पैकेज का उपयोग एकीकृत सर्किट के लिए किया जाता है, जिन्हें SOIC की पेशकश की तुलना में अधिक कनेक्शन की आवश्यकता होती है।यह पैकेज प्रकार एक उच्च पिन काउंट का समर्थन करता है, जो अधिक जटिल कार्यक्षमताओं की सुविधा देता है।
चित्र 4: QFP
BGA (बॉल ग्रिड सरणी): BGA पैकेज पारंपरिक पिन के बजाय कनेक्टर के रूप में छोटे मिलाप गेंदों का उपयोग करते हैं, जिससे कनेक्शन के बहुत अधिक घनत्व की अनुमति मिलती है।यह कॉम्पैक्ट उपकरणों में उन्नत एकीकृत सर्किट के लिए बीजीएएस आदर्श बनाता है, विधानसभा घनत्व और समग्र डिवाइस प्रदर्शन को नाटकीय रूप से बढ़ाता है।
चित्र 5: बीजीए
एसओटी (स्मॉल आउटलाइन ट्रांजिस्टर): ट्रांजिस्टर और इसी तरह के छोटे घटकों के लिए डिज़ाइन किया गया, एसओटी पैकेज छोटे और कुशल हैं, जो पीसीबी पर ज्यादा कमरा लेने के बिना तंग स्थानों में विश्वसनीय कनेक्शन प्रदान करते हैं।
चित्र 6: एसओटी
मानक आकार के घटक: सामान्य आकार जैसे कि 0603, 0402, और 0201 का उपयोग प्रतिरोधों और कैपेसिटर के लिए किया जाता है।ये आयाम तेजी से छोटे घटकों को इंगित करते हैं, 0201 उपलब्ध सबसे छोटे मानक आकारों में से एक है, जो बेहद कॉम्पैक्ट पीसीबी लेआउट के लिए आदर्श है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, एसएमडी पैकेजों की पसंद एक सिरदर्द है, क्योंकि चुनने के लिए कई प्रकार हैं और यह मुश्किल है, लेकिन सही चुनना भी महत्वपूर्ण है।उदाहरण के लिए, जब एक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस को असेंबल किया जाता है, जिसे उच्च कार्यक्षमता और कॉम्पैक्ट आकार दोनों की आवश्यकता होती है, तो उच्च घनत्व वाले आईसी पैकेजिंग के लिए जटिल सर्किटरी और बीजीए के लिए क्यूएफपी का संयोजन नियोजित किया जा सकता है।एसओटी पैकेज का उपयोग ट्रांजिस्टर जैसे पावर मैनेजमेंट घटकों के लिए किया जा सकता है, जबकि 0603 प्रतिरोधों और कैपेसिटर जैसे मानक-आकार के घटक आकार और कार्यक्षमता के बीच संतुलन बनाए रखने में मदद करते हैं।
प्रत्येक प्रकार की एसएमडी पैकेजिंग अंतरिक्ष के अधिक कुशल उपयोग की अनुमति देकर और छोटे, अधिक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को सक्षम करके अंतिम उत्पाद को बढ़ाती है।यह लघुकरण प्रवृत्ति विशिष्ट तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्रत्येक पैकेज प्रकार के सावधानीपूर्वक डिजाइन द्वारा समर्थित है।
|
टुकड़ा बंडल का प्रकार |
DIMENSIONS मिमी में |
DIMENSIONS इंच में |
|
01005 |
0.4x0.2 |
0.016x0.008 |
|
015015 |
0.38 x 0.38 |
0.014x0.014 |
|
0201 |
0.6x03 |
0.02x 0.01 |
|
0202 |
0.5x0.5 |
0.019 x0.019 |
|
02404 |
0.6 X1.0 |
0.02 x0.03 |
|
0303 |
0.8x0.8 |
0.03x0.03 |
|
0402 |
1.0x0.5 |
0.04x0.02 |
|
0603 |
1.5 x 0.8 |
0.06 x 0.03 |
|
0805 |
2.0x1.3 |
0.08x0.05 |
|
1008 |
2.5x2.0 |
0.10x0.08 |
|
1777 |
2.8x2.8 |
0.11 x 0.11 |
|
1206 |
3.0 X1.5 |
0.12 x0.06 |
|
1210 |
3.2x2.5 |
0.125 x0.10 |
|
1806 |
4.5x1.6 |
0.18x0.06 |
|
1808 |
4.5x2.0 |
0.18 x0.07 |
|
1812 |
4.6x3.0 |
0.18 x 0.125 |
|
1825 |
4.5x6.4 |
0.18 x0.25 |
|
2010 |
5.0x2.5 |
0.20x0.10 |
|
2512 |
6.3x3.2 |
0.25 x0.125 |
|
2725 |
6.9 x 6.3 |
0.27 x0.25 |
|
2920 |
7.4x5.1 |
0.29 x0.20 |
चार्ट 2: डायोड एसएमडी पैकेज आकार तालिका
3. एसएमडी एकीकृत सर्किट पैकेजिंग के प्रकार
इसके बाद, हम एसएमडी इंटीग्रेटेड सर्किट पैकेजिंग प्रकार को विस्तार से समझाने के लिए एक उदाहरण के रूप में लेंगे।इंटीग्रेटेड सर्किट (ICS) को विभिन्न प्रकार के SMD पैकेजिंग प्रकारों में रखा जाता है, जिनमें से प्रत्येक विभिन्न तकनीकी आवश्यकताओं और अनुप्रयोगों को पूरा करने के लिए तैयार किया जाता है।पैकेजिंग की पसंद आईसी के प्रदर्शन को काफी प्रभावित करती है, विशेष रूप से थर्मल विशेषताओं, पिन घनत्व और आकार के संदर्भ में।यहाँ प्रमुख प्रकारों पर एक विस्तृत नज़र है:
SOIC (लघु रूपरेखा एकीकृत सर्किट): SOIC पैकेजिंग को आम तौर पर एकीकृत सर्किट के लिए चुना जाता है जिसमें मध्यम जटिलता होती है।SOIC पैकेजों के लिए पिन काउंट आमतौर पर 8 से 24 तक होता है। भौतिक डिजाइन सीधा है, जिसमें एक पतला, आयताकार शरीर है जिसमें बाद में पिन फैले हुए हैं, जिससे मानक पीसीबी लेआउट पर संभालना और मिलाप करना आसान हो जाता है।
QFP (क्वाड फ्लैट पैकेज) और TQFP (थिन क्वाड फ्लैट पैकेज): ये पैकेज बड़ी संख्या में पिन की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं, आमतौर पर 32 से 144 पिन या अधिक तक।QFP और TQFP वेरिएंट में एक वर्ग या आयताकार पैकेज के सभी चार पक्षों की ओर जाता है, जो अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट फुटप्रिंट को बनाए रखते हुए जटिल सर्किट डिजाइनों में उच्च स्तर के एकीकरण के लिए अनुमति देता है।
बीजीए (बॉल ग्रिड सरणी): बीजीए पैकेज आईसी को पीसीबी से कनेक्ट करने के लिए पारंपरिक पिन के बजाय मिलाप गेंदों का उपयोग करके खुद को अलग करते हैं।यह डिज़ाइन एक छोटे से क्षेत्र के भीतर पिन काउंट में पर्याप्त वृद्धि का समर्थन करता है, जो उन्नत, उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।बीजीए विशेष रूप से घने इलेक्ट्रॉनिक असेंबली में इष्ट हैं क्योंकि वे यांत्रिक तनाव के तहत भी कुशल गर्मी अपव्यय और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन प्रदान करते हैं।
QFN (क्वाड फ्लैट नो-लीड्स) और डीएफएन (दोहरी फ्लैट नो-लीड्स): ये पैकेज बाहरी पिन के बजाय आईसी के नीचे स्थित पैड का उपयोग करते हैं।QFN और DFN का उपयोग ICS के लिए एक माध्यम से उच्च संख्या में कनेक्शन के साथ किया जाता है, लेकिन QFP की तुलना में छोटे पदचिह्न की आवश्यकता होती है।ये पैकेज उनके थर्मल प्रदर्शन और विद्युत चालकता के लिए उत्कृष्ट हैं, जो उन्हें बिजली प्रबंधन और सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
चित्र 7: QFN
वास्तविक विधानसभा प्रक्रियाओं में, प्रत्येक प्रकार की पैकेजिंग को विशिष्ट हैंडलिंग और टांका लगाने की तकनीकों की आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, BGAs को यह सुनिश्चित करने के लिए रिफ्लो टांका लगाने के दौरान सावधानीपूर्वक प्लेसमेंट और सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है कि मिलाप गेंदें समान रूप से पिघलें और बिना किसी कोर के सुरक्षित रूप से कनेक्ट करें।इस बीच, QFNS और DFNs प्रभावी थर्मल संपर्क और विद्युत कनेक्शन प्राप्त करने के लिए सटीक पैड संरेखण और अच्छे मिलाप पेस्ट एप्लिकेशन की मांग करते हैं।
इन पैकेजिंग प्रकारों को विशिष्ट अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करने की उनकी क्षमता के आधार पर चुना जाता है, जैसे कि आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के स्थानिक और थर्मल बाधाओं को समायोजित करते हुए डिजिटल प्रसंस्करण या बिजली प्रबंधन।प्रत्येक पैकेज आईसी प्रदर्शन को अधिकतम करने और डिवाइस विश्वसनीयता और दीर्घायु को बढ़ाने में विशिष्ट रूप से योगदान देता है।
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बंडल का प्रकार |
गुण |
आवेदन |
|
बहुत |
1. छोटा रूपरेखा एकीकृत परिपथ 2. सतह-माउंट क्लासिक थ्रू-होल डुबकी के बराबर (दोहरे-इनलाइन पैकेज) |
1। लॉजिक एलसी के लिए मानक पैकेज |
|
TSSOP |
1. पतली छोटे रूपरेखा पैकेज को सिकोड़ें 2. आयताकार माउंट सतह 3. प्लास्टिक एकीकृत परिपथ (एलसी) पैकेज 4. गूल-विंग नेतृत्व |
1. एनालॉग एम्पलीफायरों, 2। नियंत्रक और ड्राइवर 3। तर्क उपकरण 4. स्मृति उपकरण 5. आरएफ/वायरलेस 6। डिस्क ड्राइव |
|
QFP |
1. क्वाड फ्लैट पैकेज। 2. सबसे आसान उच्च पिन-काउंट घटकों के लिए विकल्प 3. आसान एओएल द्वारा निरीक्षण करने के लिए 4. इकट्ठे हुए मानक रिफ्लो सोल्डरिंग के साथ |
1। माइक्रोकंट्रोलर्स 2. बहु-चैनल कोडेक्स
|
|
क्यूफेन |
1. क्वाड फ्लैट नो-लीड 2. विद्युत संपर्क घटक से बाहर नहीं आते हैं 3. छोटा QFP से 4. आवश्यकता है पीसीबी विधानसभा में अतिरिक्त ध्यान |
1। माइक्रोकंट्रोलर। 2. बहु-चैनल कोडेक्स |
|
स्वीकृति |
1। बॉल ग्रिड ऐरे 2। सबसे जटिल 3. हाई-पिन गणना घटक 4. विद्युत घटक सिलिकॉन एलसी के नीचे हैं 5. आवश्यकता है पीसीबी असेंबली के लिए रिफ्लो टांका लगाना |
1। प्रोटोटाइप पीसीबी विधानसभा
|
|
बीसीए |
1। प्लास्टिक लीडेड चिप वाहक 2. अनुमति दें पीसीबी पर सीधे माउंट किए जाने वाले घटक |
1. हाई-स्पीड माइक्रोप्रोसेसर 2। फील्ड प्रोग्रामिंग गेट सरणी (FPGA) |
|
जल्दी से आना |
1. पैकेज-ऑन पैकेज प्रौद्योगिकी 2. स्टैक्ड दूसरों के शीर्ष पर |
1. इस्तेमाल किया मेमोरी डिवाइस और माइक्रोप्रोसेसर्स के लिए 2. उच्च गति डिजाइन, एचडीएल डिजाइन |
चार्ट 3: एकीकृत सर्किट एसएमडी पैकेज
4. SMD रोकनेवाला पैकेजिंग आकार
प्रतिरोधों के एसएमडी पैकेज भी बहुत आम हैं।सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) प्रतिरोध विभिन्न आकारों में विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आते हैं, विशेष रूप से जहां स्थान और पावर हैंडलिंग का संबंध है।प्रत्येक आकार को सर्किट के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसकी विशिष्ट विद्युत विशेषताओं और अंतरिक्ष बाधाओं को देखते हुए।यहाँ आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले SMD रोकनेवाला आकार और उनके विशिष्ट अनुप्रयोगों का अवलोकन है:
0201: यह एसएमडी प्रतिरोधों के लिए सबसे छोटे उपलब्ध आकारों में से एक है, जो लगभग 0.6 मिमी 0.3 मिमी से मापता है।इसका छोटा पदचिह्न इसे उच्च घनत्व वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहां अंतरिक्ष बेहद सीमित है।ऑपरेटरों को अपने मिनट के आकार के कारण सटीक उपकरणों के साथ इन प्रतिरोधों को संभालना चाहिए, जो विशेष उपकरणों के बिना जगह और मिलाप के लिए चुनौतीपूर्ण हो सकता है।
0402 और 0603: ये आकार उन उपकरणों में अधिक सामान्य हैं जहां अंतरिक्ष एक बाधा है, लेकिन सबसे कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में थोड़ा कम है।0402 0.5 मिमी द्वारा लगभग 1.0 मिमी, और 0603 0.8 मिमी से 1.6 मिमी से थोड़ा बड़ा है।दोनों का उपयोग अक्सर मोबाइल उपकरणों और अन्य पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है जहां पीसीबी अंतरिक्ष का कुशल उपयोग बहुत महत्वपूर्ण है।तकनीशियन इन आकारों को अपने संतुलन और अंतरिक्ष-बचत सुविधाओं के बीच अपने संतुलन के लिए पसंद करते हैं।
0805 और 1206: ये बड़े प्रतिरोधक 0805 के लिए लगभग 2.0 मिमी 1.25 मिमी और 1206 के लिए 1.6 मिमी द्वारा 3.2 मिमी को मापते हैं। उन्हें उच्च शक्ति हैंडलिंग और अधिक स्थायित्व की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है।बढ़े हुए आकार आसान हैंडलिंग और टांका लगाने के लिए अनुमति देता है, जिससे वे सर्किट के कम घने भागों के लिए उपयुक्त हो जाते हैं या बिजली अनुप्रयोगों में जहां गर्मी अपव्यय एक चिंता का विषय है।
सही SMD रोकनेवाला आकार चुनने से यह सुनिश्चित करने में मदद मिलती है कि सर्किट अपेक्षित रूप से संचालित होता है और पावर ओवरलोड के कारण अनावश्यक स्थान या जोखिम विफलता नहीं लेता है।प्रतिरोधों का चयन करते समय ऑपरेटरों को विद्युत आवश्यकताओं और पीसीबी के भौतिक लेआउट दोनों पर विचार करना चाहिए।यह निर्णय विधानसभा की आसानी से लेकर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के अंतिम प्रदर्शन और विश्वसनीयता तक सब कुछ प्रभावित करता है।प्रत्येक आकार की श्रेणी एक अलग भूमिका निभाती है, यह प्रभावित करती है कि कैसे डिजाइनर और तकनीशियन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की विधानसभा और मरम्मत करते हैं।
5. सतह-माउंट उपकरणों की विशेषताएं (एसएमडी)
चित्र 8: सर्किट बोर्ड स्थापित करें
सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) कई महत्वपूर्ण लाभों के कारण आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण में इष्ट हैं जो वे पारंपरिक थ्रू-होल घटकों पर पेश करते हैं।
कॉम्पैक्ट आकार: एसएमडी घटक अपने होल समकक्षों की तुलना में स्पष्ट रूप से छोटे होते हैं।यह आकार में कमी अधिक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अनुमति देती है, जिससे निर्माताओं को चिकना और अधिक पोर्टेबल उत्पादों का उत्पादन करने में सक्षम बनाया जाता है।तकनीशियनों को एकल मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर अधिक घटकों को फिट करने की क्षमता से लाभ होता है, जो स्मार्टफोन और पहनने योग्य उपकरणों जैसी उन्नत तकनीक के लिए महत्वपूर्ण है।
लागत-प्रभावशीलता: एसएमडी के छोटे आयाम भौतिक उपयोग को कम करते हैं, जो प्रति घटक लागत को काफी कम कर सकते हैं।एसएमडी विधानसभा प्रक्रियाओं में स्वचालन का उच्च स्तर श्रम लागत को कम करता है।स्वचालित पिक-एंड-प्लेस मशीनें इन छोटे घटकों को गति और सटीकता के साथ संभालती हैं, जो न केवल विनिर्माण समय में कटौती करती है, बल्कि मानवीय त्रुटि और विसंगतियों के जोखिम को भी कम करती है।
बढ़ाया प्रदर्शन: एसएमडी का कम आकार लीड इंडक्शन को कम करता है, जिससे वे उच्च गति या उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल हो जाते हैं।यह उन उद्योगों के लिए सहायक है जैसे कि दूरसंचार और कंप्यूटिंग उद्योग जो उच्च गति और दक्षता का पीछा करते हैं।तकनीशियन एसएमडी का उपयोग करने वाले सर्किट में बेहतर संकेत अखंडता और तेज प्रतिक्रिया समय का निरीक्षण करते हैं।
डबल-साइडेड माउंटिंग क्षमता: एसएमडी को पीसीबी के दोनों किनारों पर रखा जा सकता है, जो प्रत्येक बोर्ड पर घटकों के लिए उपलब्ध अचल संपत्ति को दोगुना कर देता है।यह क्षमता पीसीबी के घनत्व और जटिलता को बढ़ाती है, एक ही या कम स्थान के भीतर अधिक उन्नत कार्यक्षमता के लिए अनुमति देती है।
बहुमुखी प्रतिभा: एसएमडी तकनीक इलेक्ट्रॉनिक घटकों की एक विस्तृत श्रृंखला को समायोजित करती है, जिससे यह लगभग किसी भी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक असेंबली पर लागू होता है।यह बहुमुखी प्रतिभा बहुक्रियाशील उपकरणों में विशेष रूप से लाभप्रद है, जिसमें विभिन्न कार्यों को करने के लिए विविध घटकों की आवश्यकता होती है।
उत्पादन दक्षता में वृद्धि: एसएमडी विधानसभा का स्वचालन उत्पादन दरों को बढ़ाता है और बैचों में लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।मशीनें प्रत्येक घटक को ठीक से रखती हैं, प्लेसमेंट त्रुटियों और दोषपूर्ण इकाइयों की संभावना को कम करती हैं, जो बदले में अपशिष्ट को कम करती है और समग्र विनिर्माण दक्षता बढ़ाती है।
इन लाभों के बावजूद, एसएमडी तकनीक कुछ सीमाओं के साथ आती है जिन्हें डिजाइन और विनिर्माण चरणों में विचार की आवश्यकता है।उदाहरण के लिए, एसएमडी का मैनुअल टांका लगाना, उनके छोटे आकार के कारण चुनौतीपूर्ण है, विशेष कौशल और उपकरणों की आवश्यकता होती है।इसके अतिरिक्त, एसएमडी इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) से क्षति के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जो विधानसभा और परिवहन दोनों के दौरान सावधानीपूर्वक हैंडलिंग और विशिष्ट सुरक्षात्मक उपायों की आवश्यकता होती है।
इन विशेषताओं को समझने से निर्माताओं को अपनी उत्पादन प्रक्रियाओं का अनुकूलन करने और उन उत्पादों को विकसित करने में मदद मिलती है जो छोटे, अधिक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए बढ़ती मांगों को पूरा करते हैं।
|
संकुल |
आयाम (मिमी) |
अनुप्रयोग |
अवयव प्रकार |
संख्या पिन का |
|
एसएमए |
3.56 x2.92 |
आरएफ और माइक्रोवेव डिवाइस |
डायोड |
2 |
|
D0-214 |
5.30x6.10 |
शक्ति सुधार डायोड |
डायोड |
2 |
|
Do-213aa |
4.57 X3.94 |
छोटा सिग्नल ट्रांजिस्टर और डायोड |
डायोड |
2 |
|
एसएमसी |
5.94x5.41 |
एकीकृत सर्किट, प्रतिरोध, और कैपेसिटर पावर MOSFETS और वोल्टेज नियामक |
डायोड |
2 |
|
To-277 |
3.85 X3.85 |
शक्ति मोसफेट्स और वोल्टेज नियामक |
MOSFET |
3 |
|
एमबीएस |
2.60 X1.90 |
स्विचन डायोड और उच्च घनत्व एकीकृत सर्किट |
डायोड |
2 |
|
S0D-123 |
2.60 X1.90 |
छोटा सिग्नल डायोड और ट्रांजिस्टर |
डायोड |
2 |
|
0603 |
1.6x0.8 |
उपभोक्ता, मोटर वाहन |
प्रतिरोधक, कैपेसिटर, और इंडक्टर्स |
2 |
|
0805 |
2.0 X1.25 |
उपभोक्ता, मोटर वाहन |
प्रतिरोधक, कैपेसिटर, और इंडक्टर्स |
2 |
|
1206 |
3.2 X1.6 |
उपभोक्ता, मोटर वाहन |
प्रतिरोधक, कैपेसिटर, और इंडक्टर्स |
2 |
चार्ट 4: आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एसएमडी मूल की तुलना
6. इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण में एसएमडी और एसएमटी के बीच संबंध
इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के दायरे में, सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) और सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) बारीकी से परस्पर जुड़े हुए हैं, प्रत्येक आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
एसएमडी - घटक: एसएमडी वास्तविक इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे कैपेसिटर, रेसिस्टर्स और एकीकृत सर्किट का उल्लेख करते हैं।इन उपकरणों को उनके छोटे आकार और एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की सतह पर सीधे चढ़ने की क्षमता की विशेषता है।पारंपरिक घटकों के विपरीत, जिन्हें पीसीबी के माध्यम से जाने की आवश्यकता होती है, एसएमडी सतह के शीर्ष पर बैठते हैं, जो अधिक कॉम्पैक्ट डिजाइन के लिए अनुमति देता है।
चित्र 9: एसएमडी पैकेज इंस्टॉल
एसएमटी - विधानसभा प्रक्रिया: एसएमटी वह विधि है जिसके द्वारा ये एसएमडी लागू होते हैं और पीसीबी पर मिलान किया जाता है।
इस प्रक्रिया में कई सटीक और समन्वित चरण शामिल हैं:
पीसीबी तैयारी: पीसीबी को पहले सोल्डर पेस्ट के एक पैटर्न के साथ तैयार किया जाता है, जहां केवल घटक रखे जाएंगे।यह पेस्ट आमतौर पर एक स्टैंसिल का उपयोग करके लागू किया जाता है जो सटीक और एकरूपता सुनिश्चित करता है।
घटक प्लेसमेंट: विशेष स्वचालित मशीनें फिर पीसीबी के तैयार क्षेत्रों पर एसएमडी को उठाएं और रखें।ये मशीनें अत्यधिक सटीक हैं और प्रति मिनट सैकड़ों घटकों को रख सकती हैं, उन्हें पूरी तरह से मिलाप पेस्ट के साथ संरेखित कर सकती हैं।
3Reflow सोल्डरिंग: प्लेसमेंट के बाद, पूरी विधानसभा एक रिफ्लो ओवन से गुजरती है।इस ओवन के भीतर गर्मी मिलाप पेस्ट को पिघला देती है, जिससे एसएमडी और पीसीबी के बीच एक ठोस मिलाप संयुक्त बन जाता है।नियंत्रित हीटिंग और शीतलन चक्र कोल्ड सोल्डर जोड़ों या ओवरहीटिंग जैसे दोषों से बचने के लिए महत्वपूर्ण हैं, जो घटकों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
निरीक्षण और परीक्षण: अंतिम चरण में यह सुनिश्चित करने के लिए इकट्ठे बोर्ड का निरीक्षण और परीक्षण करना शामिल है कि सभी कनेक्शन सुरक्षित हैं और बोर्ड सही तरीके से कार्य करता है।इसमें दृश्य निरीक्षण, स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई) और कार्यात्मक परीक्षण शामिल हो सकते हैं।
एसएमडी और एसएमटी के एकीकरण ने अधिक कॉम्पैक्ट, प्रदर्शन-उन्मुख इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को डिजाइन करने की क्षमता में काफी वृद्धि की है।अधिक घटकों को एक छोटे से स्थान पर चढ़ने की अनुमति देकर, ये प्रौद्योगिकियां न केवल उपकरणों के प्रदर्शन और जटिलता को अनुकूलित करती हैं, बल्कि लागत और अंतरिक्ष दक्षता में भी योगदान देती हैं।एसएमटी की उन्नति ने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में लघुकरण और उच्च दक्षता की ओर प्रवृत्ति को प्रेरित किया है, छोटे पैकेजों में अधिक कार्यक्षमता को फिट किया है और डिजिटल प्रौद्योगिकी के विकास का समर्थन किया है।
घटकों (एसएमडी) और उनके एप्लिकेशन विधियों (एसएमटी) के बीच इस घनिष्ठ संबंध में इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन और विनिर्माण में जो संभव है, उसकी सीमाओं को आगे बढ़ाने में एक अद्वितीय भूमिका है, उद्योग को अभिनव समाधानों की ओर ले जा रहा है जो कॉम्पैक्ट स्पेस में तेजी से जटिल प्रणालियों को फिट करते हैं।
सात निष्कर्ष
इस मार्ग में सतह-माउंट डिवाइस (एसएमडी) पैकेजिंग प्रकारों की खोज आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन और विनिर्माण की सीमाओं को आगे बढ़ाने में उनकी अभिन्न भूमिका को रेखांकित करती है।एसओआईसी और क्यूएफपी से बीजीए और उससे आगे तक प्रत्येक पैकेजिंग वैरिएंट को अलग -अलग प्रदर्शन मानदंडों को पूरा करने के लिए सावधानीपूर्वक इंजीनियर किया जाता है, जो परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक असेंबली की थर्मल, स्थानिक और कार्यात्मक मांगों को संबोधित करता है।ये प्रौद्योगिकियां उच्च घनत्व, उच्च-दक्षता वाले घटकों के एकीकरण को तेजी से कॉम्पैक्ट उपकरणों में, विभिन्न क्षेत्रों में प्रगति करने की सुविधा प्रदान करती हैं, जिसमें उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और चिकित्सा उपकरण शामिल हैं।जैसा कि हम सतह-माउंट तकनीक (एसएमटी) का उपयोग करके इन घटकों को लागू करने की सावधानीपूर्वक प्रक्रिया पर विचार करते हैं-सोल्डर पेस्ट के सटीक अनुप्रयोग को रणनीतिक प्लेसमेंट और घटकों के टांका लगाने के लिए-यह स्पष्ट है कि एसएमडी और एसएमटी केवल घटक लगाव के बारे में नहीं हैं।वे एक व्यापक डिजाइन और विनिर्माण दर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं जो डिवाइस विश्वसनीयता, स्केलेबिलिटी और मैन्युफैक्च्रेबिलिटी को बढ़ाता है।इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए मैनुअल टांका लगाने और संवेदनशीलता जैसी चुनौतियों को स्वीकार करते हुए, उद्योग इन घटकों को सुरक्षित रखने के लिए अधिक मजबूत हैंडलिंग और सुरक्षात्मक उपायों को विकसित करने में नवाचार करना जारी रखता है।अंततः, एसएमडी और एसएमटी का चल रहे विकास ने तकनीकी उत्कृष्टता की एक अथक खोज पर प्रकाश डाला, यह सुनिश्चित करते हुए कि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण न केवल छोटे और अधिक शक्तिशाली हैं, बल्कि अधिक सुलभ और लागत प्रभावी भी हैं, इलेक्ट्रॉनिक नवाचार के एक नए युग को हेरलाते हुए।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]
1. एसएमडी पैकेज क्या है?
एक एसएमडी (सरफेस-माउंट डिवाइस) पैकेज प्रिंटेड सर्किट बोर्डों (पीसीबी) की सतह पर सीधे लगाए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों के भौतिक संलग्नक और कॉन्फ़िगरेशन को संदर्भित करता है।
2. एसएमडी का उपयोग क्यों किया जाता है?
एसएमडी का उपयोग मुख्य रूप से आकार, प्रदर्शन और विनिर्माण क्षमता में उनके महत्वपूर्ण लाभों के कारण किया जाता है: आकार में कमी, उच्च प्रदर्शन, विनिर्माण दक्षता, डबल-पक्षीय बढ़ते
3. एसएमडी और एसएमटी के बीच क्या अंतर है?
एसएमडी वास्तविक घटकों (सतह-माउंट डिवाइस) को संदर्भित करता है जो पीसीबी पर लागू होते हैं, जबकि एसएमटी (सतह-माउंट तकनीक) पीसीबी पर इन घटकों को रखने और टांका लगाने में शामिल कार्यप्रणाली और प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है।
4. एसएमडी आईसी पैकेज के प्रकार क्या हैं?
SOIC (छोटे रूपरेखा एकीकृत सर्किट), QFP (क्वाड फ्लैट पैकेज), BGA (बॉल ग्रिड सरणी), QFN (क्वाड फ्लैट नो-लीड्स) और DFN (दोहरी फ्लैट नो-लीड्स)।
5. क्या एसएमडी घटक सस्ते हैं?
हां, बड़े पैमाने पर उत्पादन पर विचार करते समय एसएमडी घटक आम तौर पर अपने थ्रू-होल समकक्षों की तुलना में सस्ते होते हैं।