Feste SMT-Widerstände sind besonders ideal, wenn Platz auf der Platine Mangelware ist
SMT-Widerstände werden direkt auf der Oberfläche von Leiterplatten auf passende Landing Pads gelötet. Mit ihrer geringen Größe sind sie ideal für Platinen mit geringem Platzangebot, wie es zum Beispiel bei massengefertigten Leiterplatten der Fall ist. Es gibt sie in dünnschichtiger und dickschichtiger Ausführung: SMT-Dünnschichtwiderstände ermöglichen höhere Präzision, während ihre dickschichtigen Gegenstücke in der Regel kostengünstiger im Gebrauch sind. In beiden Fällen wird eine Schicht aus Widerstand bietender Metalllegierung zwischen einer Keramikbasis und einer Glas-/Epoxid-Beschichtung platziert und mit leitfähigen Abschlussrändern verbunden.
Oberflächenmontierte Widerstände sind in Standardgrößen wie 0805, 0603 und 0402 erhältlich. Der besondere Vorteil der SMT-Technologie besteht darin, dass sie Streuinduktivität und -kapazität in Verbindungsleitungen, die die Schaltkreisfunktion beeinträchtigen können, auf ein Minimum reduzieren. Sie eignen sich insbesondere für hochfrequente und ultrakompakte Hochgeschwindigkeitsdesigns und weisen weniger unerwünschte Funksignaleffekte auf. Oberflächenmontierte Widerstände können in Flachbaugruppen und für Chipträger verwendet werden.
Zusätzlich zu den Größenvorteilen ist die SMT-Packdichte so hoch, dass Komponenten im Bedarfsfall auf beiden Seiten der Leiterplatte angebracht werden können. Zudem ist dadurch pro Komponente eine höhere Anzahl an Verbindungen möglich. Oberflächenmontierte Widerstände eignen sich gemeinhin für die Massenproduktion, denn sie ermöglichen geringere Montagekosten pro Einheit, was in dieser Form bei der Durchsteckmontage nicht gegeben ist.
Die nötigen Kapitalinvestitionen sind bei SMT-Ausstattung und -Produktion zwar höher als bei der Durchsteckmontage, aber dafür ist die Rüstzeit bei der Herstellung der einzelnen Platinen kürzer. Zudem sind auf der Platine weniger Löcher erforderlich, was die Montage vereinfacht und beschleunigt. Darüber hinaus funktionieren sie bei Erschütterungen oder Vibrationen besser. Schließlich weisen oberflächenmontierte Widerstände durch ihre kleine Bauform und die geringere Leitungsinduktivität eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit auf.
Der 4-2176055-8 von TE Connectivity gehört zur Serie RL73. Bei diesem dickschichtigen Chipwiderstand für die Stromerfassung verlängern ein spezielles Widerstandselement mit Metallglasur und eine Trennschicht aus Nickel unter der Lötung die Lebensdauer der Anschlüsse. Die Serie RL73 erfüllt den Bedarf nach einem niederohmigen Shunt-Widerstand, der der Messung des elektrischen Stroms dient.
Zu den Produktmerkmalen gehören bis zu 2 Watt bei 70° C, acht verfügbare Chipgrößen von 0201 bis 2512 und deutlich gekennzeichnete Werte auf den Widerständen. Zu den Nutzungsbereichen gehören Audio, Kommunikation, Fahrzeuge, Stromversorgungen mit Niedrigspannung sowie Anwendungen für die Netzführung.
Der feste oberflächenmontierte Widerstand RK73G1ETTP1301F von KOA Speer Electronics ist ein hochpräziser Widerstand mit einem Temperaturkoeffizienten (TCR) von ±50ppm/°C und einer Toleranz von ±0,5 % oder ±1 %. Dieser Dickschichtwiderstand hat eine AEC-Q200-Qualifizierung, und Produkte mit bleifreien Anschlüssen erfüllen die RoHS-Richtlinien der EU. Sie kommen oft in ökologischen Anwendungen zum Einsatz.
Abbildung 1: Abmessungen und Bauweise des RK73G von KOA Speer Electronics. (Quelle: KOA Speer Electronics)
Der feste einflächig oberflächenmontierte Überspannungsschutz-Widerstand SR0805JR-0710RL von Yageo ist RoHS-kompatibel und halogenfrei. Der Widerstand wird häufig in der Telekommunikation und in Netzanschlüssen verwendet und sorgt für hohe Zuverlässigkeit von Komponenten und Geräten. SR0805JR-0710RL widersteht Stoß- und Impulsspannungen und leistet einen Beitrag zur Verringerung umweltgefährdenden Abfalls.
Bei allen vorgenannten SMT-Beispielen handelt es sich um Dickschichtwiderstände. Ein vergleichbarer dünnschichtiger Widerstand, der NPCT50-50W-50ROJ, ist von Aeroflex erhältlich. Wenn dieser leistungsfähige, in 50- und 100-Ohm-Ausführung verfügbare Chip-Widerstand auf einem geeigneten Wärmeableiter montiert ist, bietet er eine hohe Leistungsabgabe in den Anschlüssen und dient in Wilkenson-Leistungsteilernetzen als Abgleichwiderstand. Sie haben eine Nennleistung von 5 Watt und eine Toleranz von 5 Prozent. Dieser Widerstand ist zudem EU-RoHS-konform.
Die Oberflächenmontage ist bis zu einem Punkt ausgereift, an dem sie zahlreiche Vorteile der Durchsteckmontage übertrifft, und während letztere häufige bei Text- und Prototyp-Anwendungen zum Einsatz kommt, wird SMT gegenwärtig immer häufiger in Prototyp-Szenarien verwendet.