escolhendo resistores / capacitores de montagem em superfície

Então, preciso criar um protótipo de circuito PCB e decidir decidir que tipo de resistores e capacitores de montagem em superfície usar. Mas olhando para o digikey, existem muitos tipos com muitas variações de tamanho, fabricantes, etc.!

Como não há realmente nenhum requisito estrito para o meu projeto, estou assumindo que a maioria deles funcionaria bem. Custo e precisão não são um grande problema para o meu caso.

Mas quais são alguns fatores decisivos na escolha de qual tamanho / embalagem / fabricantes usar?

Para montar à mão, ofereço as seguintes sugestões:

• Capacitores: Para as onipresentes capas de desacoplamento de cerâmica de 0,1uF, acompanham o 0603. Elas não são polares e não têm rótulo; portanto, o tamanho pequeno não é um problema. Você poderia comprar um rolo inteiro e ficar pronto para a vida toda. Cada tampa SMT de tântalo e eletrolítica é grande o suficiente para que o manuseio não seja um problema. Se você estiver seguindo uma recomendação de folha de dados para colocar 2 ou 3 décadas de tampas perto de um pino de um pacote de alta densidade, até 0805 parecerá muito grande.
• Resistores: Eles são rotulados até 0603 (geralmente). Se você se preocupa em ler as marcações, vale a pena conferir algumas com seus próprios olhos para ver o que você pode ler. Acho 0805 muito mais legível que 0603. Uma boa troca de densidade versus manuseio é de 4 matrizes de resistores. Uma matriz 1206 é basicamente 4 0603 resistores lado a lado. A embalagem é muito maior e o rótulo é muito mais fácil de ler, mas a densidade é ainda melhor que 0603 (porque não há espaço) e a solda é apenas um pouco mais complicada. Eles são ótimos para pullups, terminações de série / esboço, matrizes de LED etc.
• Saltando sobre trilhos: É fácil gravar em casa uma prancha com um traço abaixo (entre os blocos) de um 1206 ou 805. Você pode gerenciar quase 10/10 regras de corte sob 0603, mas provavelmente precisará criar seu próprio padrão de terreno para 0603 (caso contrário, as almofadas estarão muito próximas).
• LEDs: Acho que os do tipo capacitor de tântalo A, B, C, D são os mais fáceis de orientar e soldar. As dimensionadas como resistores (0603) podem ser bastante difíceis de orientar sem ampliação. Normalmente, uso uma configuração na qual posso sondar o LED para acender e verificar para onde ele está indo.
• Outros CIs: SOT-223 e SO-89 são bons para reguladores de tensão. É fácil trabalhar com o SOT-23 em pacotes de 3 derivações e um pouco mais complicado em 5 ou 6 derivações. É fácil trabalhar com o SO-8. O QFP com passo 0,8 ou 1,0 mm é bastante fácil, mas o QFP de passo fino (0,65, 0,5 mm) requer muito fluxo e boa técnica. QFN, MLF, BGA e similares são muito difíceis de trabalhar em casa e podem ser difíceis de rotear em placas de duas camadas (especialmente sem furos passantes). Evito o PLCC quando posso porque não é pequeno nem fácil de soldar (é muito fácil conectar os pinos sob o chip e muito difícil dessoldá-los).

Tenha cuidado com o solo ao conectar as almofadas de montagem em superfície. Se você deixar seu avião simplesmente se fundir com uma almofada, pode ser muito difícil soldar, mesmo com um ferro muito bom.

Lembre-se de que colocar componentes SMT no seu design de PCB é quase gratuito. Não há furo para fazer e é apenas uma modificação das máscaras de cobre e seda. Isso não afetará o custo do PCB. Se você acha que pode precisar de outra tampa ou um LED indicador ou um resistor de pullup, coloque-os no design. Você sempre pode DNI-los.

No passado, costumava usar peças da Yageo e AVX. Não havia realmente uma preferência, na maioria das vezes a escolha era determinada pelo lead time.
Quanto ao tamanho, a última vez que encomendei as peças 0603 foi a mais barata, mas você diz que o preço não é um problema. Se o espaço é um prêmio, é óbvio que você prefere escolher 0402 partes, ou seja, se o consumo de energia não for um problema. Se você tiver bastante espaço, poderá usar as peças mais antigas do 0805, pois elas são mais fáceis de trabalhar, em termos de medição e retrabalho.
1% de peças são apenas um pouco mais caras que suas contrapartes de 5%, mas têm a vantagem de uma melhor reprodutibilidade; dispositivos individuais (montagens, não apenas componentes) são mais propensos a se comportar exatamente da mesma maneira.

Você precisa fazer algumas diligências antes de escolher as peças, a saber:

• as peças são classificadas para a dissipação de energia esperada?
• as peças são classificadas para a tensão esperada?
• o design é fabricável?

Algumas generalizações:

• 1206 resistores: dissipação máxima de 0,25 W, máximo de 200 V
• 0805 resistores: 0.125W de dissipação máxima, 150V no máximo
• 0603 resistores: 100mW de dissipação máxima, 75V no máximo
• 0402 resistores: dissipação máxima de 62,5mW, máximo de 50V
• A tolerância de 1% do resistor é boa o suficiente para a maioria das aplicações; selecione resistores de níquel a 0,1% se a precisão for necessária
• Use o material dielétrico X7R ou X5R para as tampas de montagem em superfície, para um bom compromisso entre a deriva térmica e o custo. NP0 ou C0G é bom onde menos desvio é desejado
• Muitos MLCCs de montagem em superfície são bons para 50V (até 0402)

A principal consideração é se você está montando o quadro você mesmo ou não. 0805 Rs e Cs são os melhores no primeiro caso, sendo relativamente fácil de soldar à mão e não ocupando muito espaço. Neste último caso, a montadora normalmente fornecerá os componentes passivos. Seria uma boa idéia verificar o que eles estão usando, mas uma empresa respeitável seleciona as partes apropriadas, na minha experiência.

Outra coisa importante a considerar é RoHS vs não RoHS.

Aqui está uma tabela de resumo que descreve vários tipos de capacitores. Isto é da arte da eletrônica por Horowitz & Hill. Reproduzido sem permissão. Isso pode ajudá-lo a escolher o melhor tipo de capacitor para sua aplicação.

Outro fator a considerar é a "resposta" da frequência do capacitor. Devo deixar claro que isso não se refere à resposta de frequência no sentido usual (ou seja, $ X_C = \ frac 1 {j \ omega C} $). Dielétricos diferentes geralmente são utilizáveis ​​apenas em uma certa faixa de frequência. Esta página possui um gráfico e uma breve descrição. Acredito que é por isso que dois tipos diferentes de tampas costumam ser paralelos, embora um possa ter uma capacitância muito menor que a outra, como uma tampa de cerâmica de 0,1uF em paralelo a um eletrolítico ou tântalo de 1uF.