SMD kondenzatorji Najdi proizvajalca na spletu

Kondenzatorji SMD so kondenzatorji, ki so posebej razviti za tehnologijo površinske montaže (SMT).

Za razliko od žičnih različic so spajkani neposredno na tiskano vezje in zato omogočajo bolj kompaktno in avtomatizirano proizvodnjo.

V nadaljevanju najdete pregled funkcionalnosti, zasnov in tehnologij, proizvodnje in materialov kondenzatorjev SMD ter pregled njihove tipične uporabe ter prednosti in slabosti:

Kako delujejo kondenzatorji SMD:

Kondenzatorji SMD so v osnovi sestavljeni iz dveh prevodnih površin (elektrod), ki sta ločeni z neprevodnim materialom (dielektrikom). Električno energijo shranjujejo v obliki električnega polja med tema ploščama.

Ko se uporabi napetost, se na nasprotnih ploščah kopičijo pozitivni in negativni naboji. Pri praznjenju teče tok nazaj v tokokrog. Ta sposobnost shranjevanja in sproščanja naboja se imenuje kapacitivnost in se meri v faradih (F).

Kapacitivnost je odvisna od površine plošč, razdalje med njimi in dielektrične konstante dielektrika.

Oblike in tehnologije kondenzatorjev SMD:

Kondenzatorji SMD so na voljo v zelo različnih tehnologijah in oblikah. Izdelujejo se v majhnih standardiziranih velikostih, npr. 0402, 0603, 0805 itd.

Najpomembnejše tehnologije kondenzatorjev SMD so

1. Keramični kondenzatorji:
   Najpogosteje se uporabljajo za ločevanje, filtriranje in visokofrekvenčne aplikacije.
   Kot dielektrik uporabljajo keramiko in lahko dosežejo zelo visoke vrednosti kapacitivnosti z majhno prostornino v večplastni izvedbi (MLCC - Multilayer Ceramic Capacitor).
2. Tantalovi kondenzatorji:
   Polarizirani, z visoko gostoto kapacitivnosti in stabilnim obnašanjem.
   Primerni za izravnavo in odbojno zaščito.
   So bolj občutljivi na prenapetost.
3. Aluminijasti elektrolitski kondenzatorji:
   Za večje kapacitivnosti, npr. od uF do mF, v kompaktni izvedbi SMT.
   Dobri so za nizkofrekvenčno glajenje in shranjevanje energije.
4. Plastični kondenzatorji (redkeje v izvedbi SMD):
   Za natančne, stabilne vrednosti kapacitivnosti z nizkim faktorjem razpršitve.

Izbira tehnologije je odvisna od dielektrične trdnosti, zahtev glede kapacitivnosti, obnašanja pri izgubah, stabilnosti in cene.

Proizvodnja in materiali kondenzatorjev SMD:

Kondenzatorji SMD so izdelani v visoko avtomatiziranih postopkih.

1. Keramični kondenzatorji so zgrajeni v plasteh in sintrani.
2. Tantalovi kondenzatorji so izdelani iz stisnjenega tantalovega prahu in elektrolitov.
3. Pri aluminijastih elektrolitskih kondenzatorjih se uporabljajo valjane aluminijaste folije in elektroliti, ki so zaprti v ohišje, združljivo s SMD.

Standardizacija velikosti omogoča globalno zamenljivost in olajša avtomatizirano proizvodnjo.

Tipična uporaba kondenzatorjev SMD:

Kondenzatorji SMD so nepogrešljiv del elektronike. Tipična področja uporabe so:

1. Razvezava in obvod:
V bližini napajalnih nožic IC preprečujejo padce napetosti in filtrirajo motnje.
Tu se množično uporabljajo MLCC.

2. Glajenje:
Elektrolitski ali tantalovi kondenzatorji stabilizirajo napetost za usmerniki ali preklopnimi regulatorji.
Filtriranje:
V kombinaciji z upori ali tuljavami tvorijo nizkoprepustne, visokoprepustne ali pasovne filtre za signale.

3. Oscilatorji in časovno krmiljenje:
V kristalnih oscilatorjih ali RC-časovnih omrežjih določajo frekvence.

4. Povezovanje in razvezovanje signalov:
Blokirajo enosmerne komponente in prepuščajo izmenične komponente.

5. Shranjevanje energije:
V načinih varčevanja z energijo ali kot kratek varovalni rezervoar.

6. Visokofrekvenčna vezja:
Za ujemanje, resonatorje, razvezavo pri visokih frekvencah.

Prednosti kondenzatorjev SMD:

• Kompaktna zasnova: Kondenzatorji SMD so zelo majhni in omogočajo izjemno varčno zasnovo.
• Avtomatizirano sestavljanje: So optimizirani za stroje "pick and place", kar zmanjšuje proizvodne stroške.
• Visoka gostota integracije: Veliko kondenzatorjev je mogoče namestiti blizu integriranih vezij, kar zmanjšuje parazitne induktivnosti.
• Zanesljivost: Zmanjšano število spajkanih spojev in tesnejša mehanska povezava s ploščo.
• Nižji stroški skladiščenja in logistike: Standardizirane zasnove in pakiranje.

Slabosti kondenzatorjev SMD:

• Omejena nosilnost: majhne velikosti imajo pogosto nizko dielektrično trdnost in omejene zaloge energije.
• Nevarnost razpok pri keramičnih kondenzatorjih: Mehanske obremenitve lahko poškodujejo MLCC.
• Polarizacija s tantalom/elektrolitom: Nepravilna smer namestitve lahko povzroči uničenje ali celo požar.
• Odvisnost od temperature in napetosti: Keramični kondenzatorji, zlasti z določenimi dielektriki, npr. X7R, Y5V, včasih kažejo močne spremembe kapacitivnosti.

Kondenzatorji SMD so nepogrešljive komponente v sodobni proizvodnji elektronike. Kot vsi kondenzatorji delujejo tako, da shranjujejo električno energijo v električnem polju med dvema elektrodama. Posebna prednost kondenzatorjev SMD je njihova miniaturizacija, enostavnost avtomatizacije proizvodnje in možnost namestitve številnih kondenzatorjev neposredno tam, kjer so potrebni. Zato so idealni za ločevanje, filtriranje, glajenje in številne druge aplikacije v digitalnih in analognih vezjih.

V nadaljevanju je pregled najpomembnejših točk, ki jih je treba upoštevati pri nakupu kondenzatorjev SMD:

Pri nakupu kondenzatorjev SMD ne gre le za čisto ceno na enoto, temveč za celo vrsto tehničnih, kakovostnih in logističnih dejavnikov. Že majhne napake pri izbiri lahko povzročijo drage težave v proizvodnji, napake v vezju ali poznejše okvare.

• Najprej je treba jasno opredeliti želeno vrednost kapacitivnosti - vključno s toleranco. Veliko vrst keramike ima toleranco ±10 % ali ±20 %, za natančne aplikacije pa je običajno ±5 % ali več.
• Dielektrična trdnost je prav tako pomembna: biti mora nad največjo delovno napetostjo, vključno z varnostno rezervo.
• Strokovni kupec vedno zahteva natančne specifikacije iz podatkovnega lista in preveri, ali te specifikacije ustrezajo uporabi.
• Pri keramičnih kondenzatorjih je treba dielektrik posebej izbrati. Različni keramični razredi, npr. NP0/C0G, X7R, Y5V, imajo popolnoma različne lastnosti: temperaturni koeficient, sprememba kapacitivnosti z napetostjo, kot izgube in staranje.
• C0G/NP0 se pogosto izbere za visokokakovostne filtre ali natančne časovne konstante, medtem ko X7R lahko zadostuje za razvezavo na množičnem trgu.
• Nabava mora te zahteve uskladiti z razvojem in zagotavljanjem kakovosti.
• ESR (ekvivalentna zaporedna upornost) je še posebej pomembna pri preklopnih regulatorjih, visokofrekvenčnih vezjih ali pri velikih kapacitivnostih. Visok ESR lahko zmanjša učinkovitost, povzroča toploto in pospešuje okvare. Strokovni nabavni oddelek zato preveri, ali vrednost ESR ustreza zahtevam vezja in ali jo dobavitelj navaja.
• Kondenzatorji SMD se dobavljajo v standardiziranih velikostih, npr. 0402, 0603, 0805, 1206. Nabavni oddelek mora zagotoviti, da izbrana velikost mehansko ustreza tiskanemu vezju in jo je mogoče namestiti. Večje izvedbe lahko zagotavljajo večjo dielektrično trdnost ali kapacitivnost, vendar zahtevajo tudi več prostora.
• Nekateri kondenzatorji SMD, kot so tantalovi ali aluminijevi elektrolitski kondenzatorji, so polarizirani in ne smejo biti obrnjeni v polariteti. Nabava in proizvodnja morata zagotoviti, da so komponente pravilno določene, označene in sestavljene. Za aplikacije z izmeničnim tokom ali polariziranim delovanjem so primernejši nepolarni tipi, kot so keramični ali folijski.
• Strokovni nabavni oddelek je pozoren na navedeno temperaturno območje delovanja. Veliko keramičnih kondenzatorjev izpolnjuje industrijske zahteve, kot so -40 °C do +85 °C ali +125 °C, vendar je v avtomobilskem ali ostrem industrijskem okolju pogosto potrebna temperatura od -55 °C do +150 °C. Pomembna je tudi temperaturna stabilnost kapacitivnosti, zlasti pri občutljivih analognih vezjih.
• Zlasti življenjska doba elektrolitskih in tantalovih kondenzatorjev je odločilen dejavnik. Pri nakupu se preverjajo določene vrednosti življenjske dobe, npr. 2000 ur pri 105 °C, po potrebi pa se zahteva tudi avtomobilska ali industrijska kvalifikacija, kot je AEC-Q200.
• Pomembna je tudi odpornost proti prenapetosti, vlagi in mehanskim obremenitvam, npr. upogibanju tiskanega vezja.
• Prednost dajte proizvajalcem s stabilno, certificirano proizvodnjo, kot so certifikati ISO 9001, avtomobilski certifikati.
• Pomembni dejavniki so dosledna kakovost v vseh serijah, sledljivost, skladnost z RoHS in REACH ter možnost dostopa do podatkovnih listov, poročil o preskusih in podpore v primeru težav.
• Oblika dobave se mora ujemati s proizvodnjo:
• V tem primeru je treba zagotoviti, da je izdelek izdelan v skladu z zahtevami proizvajalca: trakovi za avtomatsko nameščanje, razsuto blago ali pladnji za posebne postopke.
• Pomembna je lahko embalažna enota, indikatorji vlage (za vrste tantala, občutljive na vlago) in pakiranje v suho vrečo.
• Kupci poskrbijo, da se izognejo nepotrebnim stroškom ali zamudam zaradi neustreznih dobavnih obrazcev.
• Dobre nakupne odločitve presegajo zgolj ceno na enoto. Upoštevati je treba tudi stroške montaže, stroške zalog, tveganja napak in stroške predelave ali preoblikovanja.
• Domnevno poceni kondenzator lahko privede do dragih garancijskih zahtevkov na terenu, če ne ustreza specifikacijam ali ni dovolj zanesljiv.
• Številni projekti trajajo več let. Nabava mora pojasniti, ali bo izbrana vrsta ostala na voljo dolgoročno ali pa obstaja strategija drugega vira. Dobro načrtovanje nabave vključuje tudi upravljanje prekinitev (obvestila PCN/EOL) in pravočasno kvalifikacijo alternativ.
• Zagotovite izpolnjevanje vseh ustreznih direktiv (RoHS, REACH). V številnih panogah je to zakonska obveznost, neizpolnjevanje pa lahko blokira celotne dobavne verige.

Pri nakupu kondenzatorjev SMD ni pomembna le cena, temveč zapleteno prepletanje električnih specifikacij, kot so kapacitivnost, toleranca, dielektrična trdnost, dielektričnost in ESR, mehanskih zahtev, kot so velikost, odtis, življenjska doba in temperaturno območje, zagotavljanje kakovosti in logistični vidiki, kot so pakiranje, razpoložljivost in okoljska skladnost. Le usklajena in skrbno preizkušena nabava zagotavlja, da se lahko komponente dolgoročno zanesljivo, stroškovno učinkovito in pripravljeno za proizvodnjo uporabljajo v sodobnih elektronskih izdelkih.

Kondenzatorje SMD lahko kupite pri različnih dobaviteljih. Izčrpne informacije o proizvajalcih in dobaviteljih kondenzatorjev SMD z vsega sveta najdete na Exportpages.