TECNOLOGIA DE MONTAJE SUPERFICIAL
  DESVENTAJAS
 
 Desventajas de los componentes SMD

Las principales desventajas están relacionadas con aspectos térmicos. El reducido tamaño implica que la superficie de disipación también es menor, y normalmente la resistencia térmica entre el interior del componente y el exterior es más grande. 



Afortunadamente, estos efectos son perfectametne predecibles y con un buen diseño no tienen porqué afectar a la calidad del producto.

Empezaremos diciéndo que los componentes siempre sufren modulaciones térmicas en su valor. En todos se pueden medir, habitualmente se miden en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Y la resistencia térmica también se puede medir, tanto en comportamiento estático como dinámico. Se mide en ºC/W, o para el caso de baja potencia, en ºC/mW.

Vamos a poner el ejemplo de una resistencia metal-óxido de carga de una etapa clase A en un aplificador de válvulas. Sufren variaciones de potencia bastante importantes, ya que pueden pasar de disipar 3W a disipar 1W en condiciones completamente normales. Las variaciones suponiendo Rtia(interior-ambiente) de 35ªC/W, (dato de resistencias de 4.3W de Welwin), la diferencia de temperatura entre reposo y máximo consumo son de 70ºC, esto unido a una deriva térmica de 350ppm/ºC suponen una tolerancia por motivos térmicos de un 24.5%, pudiendo causar una distorsión del mimo valor. Para altas frecuencias esto no tendrá grandes efectos porque la inercia térmica es grande, a pesar de que también la resistencia térmica es mayor que en estático (¿deberíamos decir...inductancia térmica?) Pero a frecuencias suficiéntemente bajas producirá una distorsión más que notable.

El caso de los componentes SMD es semejante. Los coeficiéntes térmicos dependen exclusivamente del material, tendrá el mismo coeficiente una resistencia de mtal en SMD que en through hole, pero estos componentes tienen mayores resistencias térmicas entre el interior y el ambiente. 

De hecho en transistores de señal es obligado tener en cuenta que la potencia no viene delimitada por el transistor, sino por el encapsulado, y en el caso del SOT-23 (el más común) es de 225mW, cuando cualquier transistor acepta más de 300mW. Ahí es donde interviene la complejidad en el diseño. Es necesario utilizar un radiador, para evacuar el calor del interior del transistor. Pero ¿cómo se coloca ese radiador? Si mide 2 x 1 mm de ancho...

La solución está en disipar el calor a través de las pistas de cobre. Ellas mismas hacen de radiador, y si se desea incrementar la disipación de potencia de un transistor es necesario incrementar la superficie de la pista a la que está conectada el drenador o el colector.

Es necesario tener en cuenta que también el encapsulado está sujeto a variaciones de longitud por motivos térmicos, por lo que los encapsulados deben tener los mismos coeficientes de dilatación que la fibra de vidrio. Esto es algo que los fabricantes lo tienen muy en cuenta y ya los fabrican así, porque si no se reduce la vida útil del circuito, ya que las soldaduras sufren estrés mecánico y fatiga.

Como consecuencia de éste punto, la mayor causa de fallos en dispositivos SMD es el estrés mecánico. Es importante evitar la posibilidad de un shok térmico durante el proceso de soldadura. Es necesario un precalentamiento del componente entre 80 y 120ºC, y que la diferencia de temperatura entre la pista y el componente no exceda los 150ºC. Posteriormente, debe enfriarse al aire.

La última desventaja es que no son fáciles de encontrar en comercios, normalmente se encargan por catálogo.

 

 
   
 
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