Aus dem Facharchiv: Lernen & Können
Werkstoffkunde – Widerstandsreihen und SMD-Technik (8)
In der letzten Folge dieser Serie wurden die Werkstoffe mit weniger gutem elektrischen Leitverhalten betrachtet – die Widerstandswerkstoffe. Dabei wurde bereits das Thema SMD-Technik erwähnt, wozu hier noch eine kurze Ergänzung folgt. Desweitern wird noch die Klassifizierung von Widerständen im Rahmen der E-Reihen vorgestellt.
SMD–Technik
Der englischsprachige Begriff „surface mounted device“ (SMD, deutsch: oberflächenmontiertes Bauelement) ist ein Fachbegriff aus der Elektronik. SMD-Bauelemente haben keine Drahtanschlüsse, im Gegensatz zu den „bedrahteten“ Bauelementen der Durchsteckmontage (englisch: through hole technology, THT). SMD-Bauelemente werden mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf eine Leiterplatte gelötet (Flachbaugruppe). Die dazugehörige Technik ist die Oberflächenmontage (englisch: surface mounting technology, SMT).
Während die Anschlussdrähte konventioneller Bauelemente durch Bestückungslöcher geführt werden und auf der Rückseite der Leiterplatte (oder über Innenlagen) verlötet werden müssen (Durchkontaktierung), entfällt dies bei SMD-Bauelementen (Bild). Dadurch werden sehr dichte Bestückungen und vor allem eine beidseitige Bestückung der Leiterplatte möglich. Die elektrischen Eigenschaften der Schaltungen werden speziell bei höheren Frequenzen positiv beeinflusst. Der Platzbedarf der Bauelemente verringert sich. Dadurch können die Geräte kleiner und zugleich wesentlich kostengünstiger hergestellt werden.
SMD-Bauteile werden nach der Herstellung in Gurten, Stangenmagazinen oder auf Blister-Trays transportiert und mit Hilfe von Bestückungsautomaten verarbeitet.
Die fortschreitende Miniaturisierung der SMD-Bauteile erschwert die Kontrolle der fertigen Leiterplatten mit dem bloßen Auge oder mit Hilfe eines Mikroskops.
Widerstandsreihen
Es wirkt kompliziert, wie die Berechnung der Widerstandsreihen (E3 bis E96) erfolgt. Bei der Ermittlung der Widerstandswerte wird ein aufwändiges Berechnungsverfahren angewendet, das sich zunächst nur schwer nachvollziehen lässt.
Dennoch startet hier der Versuch, sich dem System Schritt für Schritt zu nähern.
Faktor k
Wichtiger Bestandteil für die Berechnung der Widerstandsreihen ist der Faktor k. Jede Widerstandsreihe (von E3 bis E96) hat einen anderen Faktor k.
Für die nun folgende Berechnung des Faktor k wird die Widerstandsreihe E3 verwendet.
Für den Faktor k gilt folgende Formel:
