Résistances SMD — types, paramètres et caractéristiques

Une résistance est un élément qui a une sorte de résistance ; il est utilisé en électronique et en électrotechnique pour limiter le courant ou obtenir la tension requise (par exemple, à l'aide d'un diviseur résistif). Les résistances SMD sont des résistances à montage en surface, c'est-à-dire des résistances à montage en surface.

Les principales caractéristiques des résistances sont la résistance nominale, mesurée en ohms, et elle dépend de l'épaisseur, de la longueur et des matériaux de la couche résistive, ainsi que de la dissipation de puissance.

Les composants électroniques montés en surface se distinguent par leurs faibles dimensions du fait qu'ils ne possèdent pas non plus de bornes de connexion au sens classique. Les éléments d'installation en vrac ont de longs câbles.

Auparavant, lors de l'assemblage d'équipements électroniques, ils connectaient les composants du circuit les uns aux autres (assemblage articulé) ou les faisaient passer à travers la carte de circuit imprimé dans les trous correspondants. Structurellement, leurs conclusions ou contacts sont réalisés sous forme de plots métallisés sur le corps des éléments.Dans le cas des microcircuits et des transistors à montage en surface, les éléments ont des "pattes" courtes et rigides.

L'une des principales caractéristiques des résistances SMD est leur taille. Il s'agit de la longueur et de la largeur de la boîte, en fonction de ces paramètres, des éléments sont sélectionnés qui correspondent à la disposition du tableau. Habituellement, les dimensions dans la documentation sont écrites sous forme abrégée avec un nombre à quatre chiffres, où les deux premiers chiffres indiquent la longueur de l'élément en mm et la deuxième paire de caractères indique la largeur en mm. Cependant, dans la réalité, les dimensions peuvent différer des marquages ​​selon les types et séries d'éléments.

Tailles typiques des résistances SMD et leurs paramètres

 Figure 1 — désignations pour le décodage des tailles standard.

1. Résistances CMS 0201:

L = 0,6 mm ; W = 0,3 mm; H = 0,23 mm ; L1 = 0,13 m.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,05 W

• Tension de fonctionnement : 15 V

• Tension maximale admissible : 50 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

2. Résistances CMS 0402:

L = 1,0 mm ; L = 0,5 mm ; H = 0,35 mm ; L1 = 0,25 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,062 W

• Tension de fonctionnement : 50 V

• Tension maximale admissible : 100 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

3. Résistances SMD 0603:

L = 1,6 mm ; L = 0,8 mm ; H = 0,45 mm ; L1 = 0,3 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,1 W

• Tension de fonctionnement : 50 V

• Tension maximale admissible : 100 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

4. Résistances CMS 0805:

L = 2,0 mm ; L = 1,2 mm ; H = 0,4 mm ; L1 = 0,4 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,125 W

• Tension de fonctionnement : 150 V

• Tension maximale admissible : 200 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

5. Résistances CMS 1206:

L = 3,2 mm ; L = 1,6 mm ; H = 0,5 mm ; L1 = 0,5 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,25W

• Tension de fonctionnement : 200 V

• Tension maximale admissible : 400 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

6. Résistances CMS 2010:

L = 5,0 mm ; L = 2,5 mm ; H = 0,55 mm ; L1 = 0,5 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 0,75W

• Tension de fonctionnement : 200 V

• Tension maximale admissible : 400 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

7. Résistances CMS 2512:

L = 6,35 mm ; L = 3,2 mm ; H = 0,55 mm ; L1 = 0,5 mm.

• Plage de notation : 0 Ohm, 1 Ohm — 30 MΩ

• Écart admissible par rapport à la valeur nominale : 1 % (F) ; 5 % (J)

• Puissance nominale : 1W

• Tension de fonctionnement : 200 V

• Tension maximale admissible : 400 V

• Plage de température de fonctionnement : –55 — +125 °C

Comme vous pouvez le voir, à mesure que la taille de la résistance à puce augmente, la dissipation de puissance nominale augmente dans le tableau ci-dessous, cette dépendance est plus clairement indiquée, ainsi que les dimensions géométriques des autres types de résistances :

Tableau 1 — Marquage des résistances SMD

Selon la taille, l'un des trois types de marquage de résistance peut être utilisé. Il existe trois types de marquages ​​:

1. Avec 3 chiffres. Dans ce cas, les deux premiers signifient le nombre d'ohms et les derniers zéros. C'est ainsi que sont désignées les résistances de la série E-24, avec un écart par rapport à la valeur nominale (tolérance) de 1 ou 5 %. La taille standard des résistances avec ce marquage est 0603, 0805 et 1206. Exemple d'un tel marquage : 101 = 100 = 100 Ohm

La figure 2 est une image d'une résistance SMD avec une valeur nominale de 10 000 Ohm, également appelée 10 kOhm.

 2. Avec 4 personnages. Dans ce cas, les 3 premiers chiffres indiquent le nombre d'ohms et le dernier est le nombre de zéros. C'est ainsi que sont décrites les résistances de la série E-96 aux tailles standard 0805, 1206. Si la lettre R est présente dans le marquage, elle joue le rôle d'une virgule séparant les nombres entiers des fractions. Ainsi, le marquage 4402 signifie 44 000 ohms ou 44 kOhm.

Figure 3 — Image d'une résistance SMD de 44 kΩ

3. Marquage avec une combinaison de 3 caractères — chiffres et lettres. Dans ce cas, les 2 premiers caractères sont des nombres indiquant la valeur de résistance codée en ohms. Le troisième signe est le multiplicateur. Ainsi, les résistances de taille standard 0603 sont marquées à partir des résistances de la série E-96, avec une tolérance de 1%. La traduction des lettres en un facteur s'effectue dans l'ordre suivant : S = 10 ^ -2 ; R = 10^-1 ; B = 10 ; C = 10 ^ 2 ; D = 10^3 ; E = 104 ; F = 10^5.

Le décodage des codes (les deux premiers caractères) s'effectue selon le tableau ci-dessous.

Tableau 2 — codes de décodage pour le marquage des résistances SMD

Figure 4 - une résistance avec un marquage à trois chiffres 10C, si vous utilisez le tableau et le nombre de facteurs donné, alors 10 correspond à 124 Ohm et C est un facteur de 10 ^ 2, ce qui équivaut à 12 400 Ohm ou 12,4 kOhm.

Les principaux paramètres des résistances

Dans une résistance idéale, seule sa résistance est considérée. En réalité, la situation est différente - les résistances ont également des composants inductifs-capacitifs parasites.Vous trouverez ci-dessous une option pour un circuit de résistance équivalent :

Figure 5 — Circuit de résistance équivalente

Comme vous pouvez le voir sur le schéma, il existe à la fois des condensateurs (condensateurs) et une inductance. Leur présence est due au fait que chaque conducteur a une certaine inductance et qu'un groupe de conducteurs a une capacité parasite. Dans une résistance, ceux-ci sont liés à l'emplacement de sa couche résistive et à sa conception.

Ces paramètres ne sont généralement pas pris en compte dans les circuits à courant continu et à basse fréquence, mais ils peuvent avoir une influence significative dans les circuits de transmission radio haute fréquence et dans les alimentations à découpage, où les courants circulent avec des fréquences allant de dizaines à des centaines de kHz. Dans de tels circuits, tout composant parasite, dans la chair du mauvais câblage des pistes conductrices de la carte de circuit imprimé, peut rendre le fonctionnement impossible.

Ainsi, l'inductance et la capacité sont des éléments qui affectent l'impédance et les fronts des courants et des tensions en fonction de la fréquence. Les meilleurs en termes de caractéristiques de fréquence sont les éléments de montage en surface, en raison de leur petite taille exacte.

Figure 6 — Le graphique montre le rapport de la résistance totale de la résistance à la résistance active à différentes fréquences

L'impédance comprend à la fois la résistance active et les réactances d'inductance et de capacité parasites. Le graphique montre une chute d'impédance avec une fréquence croissante.

Conception de la résistance

Les résistances à montage en surface sont peu coûteuses et pratiques pour l'assemblage automatisé d'appareils électroniques sur un convoyeur. Cependant, ils ne sont pas aussi simples qu'ils le paraissent.

Figure 7 — Structure interne de la résistance SMD

La résistance est basée sur un substrat d'Al2O3 — oxyde d'aluminium.C'est un bon diélectrique et un matériau avec une bonne conductivité thermique, ce qui est tout aussi important, car pendant le fonctionnement, toute la puissance de la résistance est libérée en chaleur.

En tant que couche résistive, un film mince de métal ou d'oxyde est utilisé, par exemple du chrome, du dioxyde de ruthénium (comme indiqué sur l'image ci-dessus). Les caractéristiques des résistances dépendent du matériau à partir duquel ce film est composé.La couche résistive des résistances individuelles est un film jusqu'à 10 microns d'épaisseur, constitué d'un matériau à faible TCR (coefficient de température de résistance), ce qui donne une stabilité à haute température des paramètres et la possibilité de créer des éléments de haute précision, un exemple d'un tel matériau est le constantan, mais les valeurs nominales de telles résistances dépassent rarement 100 ohms.

Les plots résistifs sont formés d'un ensemble de couches. La couche de contact interne est constituée de matériaux coûteux tels que l'argent ou le palladium. L'intermédiaire est en nickel. Et l'extérieur est en étain de plomb. Cette conception est due à la nécessité d'assurer une forte adhésion (cohésion) des couches. La fiabilité des contacts et le bruit en dépendent.

Afin de réduire les composants parasites, ils arrivent aux solutions technologiques suivantes lors de la formation d'une couche résistive :

Figure 8 — La forme de la couche résistive

L'installation de tels éléments est réalisée dans des fours et dans des ateliers radioamateurs à l'aide d'un fer à souder, c'est-à-dire avec un courant d'air chaud. Par conséquent, lors de leur production, une attention particulière est portée à la courbe de température de chauffage et de refroidissement.

Figure 9 — Courbe de chauffage et de refroidissement lors du soudage de résistances SMD

conclusions

L'utilisation de composants montés en surface a eu un effet positif sur le poids et les dimensions de l'équipement électronique, ainsi que sur les caractéristiques de fréquence de l'élément. L'industrie moderne produit la plupart des éléments communs dans les conceptions SMD. Y compris : résistances, condensateurs, diodes, LED, transistors, thyristors, circuits intégrés.