Assim como nos resistores e indutores, os formatos mais comuns de capacitores são os PTH (Pin Through Hole), com terminais que atravessam a placa de ciruito ou suporte, ou então os SMD (Surface Mounted Device), que são montados na superfície da placa através de pontos de solda. Além disso, tanto os PTH quanto os SMD podem ser dipostos na forma axial ou radial, tudo depende do projeto e aplicação!
Este artigo é exclusivo para mostrar detalhes sobre os capacitores em formato SMD! Eles são utilizados em smartphones, notebooks, featurephones, placas de TV, placas-mãe de desktop e vários outros aparelhos onde o espaço físico é limitado e deve ser adicionado centenas e centenas de componentes para que o sistema funcione.
É válido lembrar que o funcionamento dos capacitores em formato SMD é similar ao dos seus irmão maiores PTH, a única diferença é o encapsulamento destes componentes. Para quem não sabe, SMD (Surface Mounting Device) em bom português significa "Dispositivo de Montagem em Superfície".
Mas, por que "superfície"?
Componentes SMD possuem apenas pequenos contatos ou pequenos pininhos para serem soldados diretamente nas extremidades das trilhas de cobre, o que reduz muito o tamanho do componente e o espaço ocupado por ele na placa de circuito. Componentes SMD também são chamados de "componentes discretos", devido a serem muito miúdos. Veja abaixo, um componente no formato comum, fácil de manusear:
Imagem 1
Na imagem acima, vários capacitores de tântalo em tamanho normal, com seus dois terminais longos e o corpo de epóxi bem grande, o que impossibilitaria sua implementação em smartphones, por exemplo. Esse tipo de componente em tamanho normal também pode ser chamado de PTH (Pin Through Hole).
Veja agora, capacitores SMD:
Imagem 2
Os capacitores da imagem acima são feitos de cerâmica. Muitos não vem com informação nenhuma em seu invólucro devido ao tamanho ser extremamente pequeno!
Componentes SMD são extremamente pequenos e manuseados por robôs nas fábricas de eletrônicos. São carretéis de componentes que são colocados nas máquinas, e elas se encarregam de ir colocando os componentes na PCB. Tanto os carretéis quanto os componentes 'discretos' possuem tamanhos padronizados, e você verá tudo na sequência deste texto.
Este padrão é utilizado em capacitores e resistores cerâmicos SMD.
Este padrão possui quatro dígitos, que podem significar as dimensões do componente em milímetros ou polegadas, em alguns casos. Só aí já começa a confusão: você deve dar um jeito de descobrir que unidade de medida o fabricante utilizou!
Destes quatro dígitos, os dois primeiros indicam o comprimento do componente entre os terminais e, os outros dois dígitos indicam a largura do componente. Como você pode ver, a espessura não foi incluída neste sistema de identificação e só pode ser verificada em datasheets de componentes. Vou dar um exemplo: se os primeiros dois dígitos forem 14, isto significa que o flat chip possui - se for na unidade métrica - 14 milímetros de comprimento.
Na tabela abaixo, os códigos de dimensões mais comuns para capacitores e resistores SMD:
Tabela 1
Perceba que há * (asteriscos) em alguns números. São valores coincidentes que podem significar a medida em milímetros ou polegadas, como foi dito acima.
Como foi dito acima, estes componentes são embalados em carretéis padronizados para que então sejam enviados às indústrias de eletrônicos. Carretéis de 7" (178 mm) são padrões mundiais na indústria, tanto para capacitores SMD quanto para resistores SMD. Outro carretel utilizado é o de 13" (330 mm), entretanto, só é requisitado quando há uma demanda de produção muito grande.
Abaixo, quatro tabelas com as dimensões dos carretéis, materiais utilizados e quantidade de componentes que é colocado em cada um.
Para capacitores cerâmicos SMD:
Tabela 2
Para resistores SMD:
Tabela 3
Quando é necessário poucos componentes, são utilizadas pacotes plásticos pequenos (conhecidos como vinil) para colocar os capacitores e resistores SMD a granel.
Capacitores cerâmicos podem não vir com identificação de capacitância, tensão e tolerância em sua carcaça! Aí fica difícil saber suas características!
Alguns capacitores cerâmicos SMD utilizam o sistema de codificação mostrado abaixo:
Tabela 4
São utilizados três símbolos: a primeira letra indica o fabricante do componente. A segunda letra indica a mantissa. O último símbolo é um número que indica o multiplicador. A capacitância é dada em picoFarads (pF).
EXEMPLO 1:
Um capacitor com o código XK2. "X" representa a fabricante, "K" representa o valor 2.4 (observe a Tabela 4) e "2" representa o multiplicador, que neste caso é 100. Portanto, o valor deste capacitor é 2,4 x 100 = 240 pF.
EXEMPLO 2:
Um capacitor com o código YG1. "Y" representa a fabricante, "G" representa o valor 1.8 (observe a Tabela 4) e "1" representa o multiplicador, que neste caso é 10. Portanto, o valor deste capacitor é 1,8 x 10 = 18 pF.
EXEMPLO 3:
Um capacitor com o código ZP3. "Z" representa a fabricante, "P" representa o valor 3.6 (observe a Tabela 4) e "3" representa o multiplicador, que neste caso é 1000. Portanto, o valor deste capacitor é 3,6 x 1000 = 3.600 pF.
Normalmente, capacitores cerâmicos SMD trabalham na faixa dos pF (picoFarad), mas é possível achar em μF também.
Os capacitores de tântalo (que também são considerados eletrolíticos) também são vendidos em formato SMD.
Existem os capacitores:
-> De Tântalo com eletrólito de Dióxido de Manganês;
-> De Tântalo com eletrólito de Polímero Condutor;
-> De Alumínio com eletrólito de Polímero Condutor.
Os três tipos de capacitores listados acima possuem polaridade, isto é, um terminal positivo e o outro negativo, sendo que o lado do componente com terminal positivo vem com uma faixa pintada com cor diferente do restante da carcaça. Não há indicação nenhuma sobre o tipo de eletrólito utilizado em sua construção, e os três tipos de capacitores SMD são muito parecidos externamente.
Existem três padrões adotados pela indústria para definir as dimensões dos capacitores de tântalo:
-> E.I.A.: Electronic Industries Alliance (americano);
-> I.E.C.Q.: International Electrotechnical Commission Quality Assessment System Electronic Components (europeu);
-> E.I.A.J.: Electronic Industries Alliance Japan (japonês).
O padrão japonês não é totalmente compatível com o americano e o europeu. O sistema americano e europeu define quatro encapsulamentos para capacitores de tântalo SMD. Este padrão não inclui a altura dos componentes. Observe a tabela:
Tabela 5
As embalagens utilizadas em capacitores da tântalo SMD também são a base de papel ou plástico. Veja os padrões utilizados na tabela abaixo:
Tabela 6
Para saber a capacitância e a tensão de capacitores de tântalo SMD, utilizamos alguns sistemas de codificação, e uma deles pode ser visto na tabela abaixo.
Tabela 7
A letra significa a tensão de trabalho. Se você ver um capacitor de tântalo SMD com o código D475 por exemplo, significa que ele trabalha com uma capacitância de 47 microFarads (μF) e uma tensão de 20 Volts.
Um outro sistema de nomenclatura que pode ser utilizado é uma sequencia de três números acompanhados da tensão nominal do componente.
Por exemplo: um capacitor com o código "566 16V", significa que ele tem 56000000 pF, ou melhor, 56 μF. A tensão deste capacitor é 16 Volts, pois nele estará marcado legivelmente "16V".
Lembre-se: Reconhecer um capacitor de tântalo SMD é fácil. Ele sempre terá uma faixa em cor diferente do restante da carcaça marcando o polo positivo, poderá ter a cor amarela ou preta, formato retangular e o encapsulamento normalmente é feito de Poliepóxido.
Veja imagens de capacitores de tântalo SMD abaixo:
Imagem 3
Normalmente, capacitores de tântalo SMD trabalham na faixa dos μF (microFarad).
Outro sistema de codificação para capacitores eletrolíticos SMD é dado abaixo:
Tabela 8
Um capacitor eletrolítico SMD com o código Y aE8 por exemplo, significa que:
-> o "Y" é o ano de fabricação;
-> o "a" representa a tensão de 10 Volts (veja a tabela acima).
-> o código "E8" representa uma capacitância de 150 μF (veja na tabela acima).
OBSERVAÇÃO: apesar de as letras que representam as tensões estarem em maiúsculo na tabela, nos capacitores eletrolíticos SMD elas são inseridas em minúsculo;
Outro sistema de identificação de tensões em capacitores SMD é mostrado abaixo:
Tabela 9
Por exemplo, um capacitor com a inscrição "60C" significa que ele possui uma capacitância de 60µF e suporta no máximo 6,3 V.
Não devemos nos esquecer dos capacitores em formato comum, isto é, os capacitores sólidos radiais que também possuem versões de montagem em superfície, mas que por serem muito grandes (apesar de estarem no tamanho mínimo) não são muito utilizados em circuitos alocados em espaços reduzidos. Veja a imagem de um capacitor CPA radial SMD em meio a "capacitores CPA falsos" numa placa de vídeo:
Imagem 4
Observe o capacitor em que está inserido "100 16V" ao lado da bobina (NÃO é o que está circulado em vermelho!!). Este capacitor CPA radial SMD possui uma capacitância de 100 µF e suporta, no máximo, 16 Volts. Perceba que os dois terminais deste capacitor são soldados diretamente na superfície, sem a necessidade da perfuração da placa!
Lembrando que, capacitores CPA em sus versões SMD, no geral, não possuem códigos de identificação, tudo já vem impresso de forma "semi-legível", como no capacitor CPA SMD que citei na imagem acima!
Se você quer saber a codificação de resistores SMD, CLIQUE AQUI!
Como já foi dito lá no início, os formatos SMD são apenas versões 'minúsculas' dos capacitores de tamanho 'normal'.
Ficou curioso para saber como funcionam os capacitores de Tântalo e de Polímero-Tântalo? Acesse este artigo CLICANDO AQUI!
Tem interesse em saber como funcionam os capacitores de cerâmica? Acesse este artigo CLICANDO AQUI!
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FONTES e CRÉDITOS
Imagens: Leonardo Ritter, Google Imagens;
Tabelas e texto: Leonardo Ritter
Fontes: Instituto Newton C. Braga; eletronica-pt.com; juntatecnica.com; dstools.com; Wikipedia (somente artigos com fontes verificadas).
Ultima atualização: 18 de Março de 2024.