第2章表面组装元器件课件.ppt

1、2023-1-5第2章表面组装元器件第第2章表面组装元器件章表面组装元器件第2章表面组装元器件一、表面组装元器件的特点、种类和规格1、SMC和SMDSMC：表面组装无源元件 如片式电阻、电容、电感SMD：表面组装有源元件 如SOT封装小外形晶体管、四方扁平组件QFP等第2章表面组装元器件2、特点（1）无论是SMC还是SMD，在功能上都与THT元器件相同（2）表面组装元器件的电极上，有些焊端没有引脚，有些只有非常短小的引线（3）在集成度相同的情况下，表面组装元器件的体积比THT元件小很多（体积小）（4）表面组装元器件直接贴装在PCB的表面（5）小型化、标准化（6）缺点：清洗困难；弄乱不容易搞清楚

2、；元器件与PCB之间热膨胀系数的差异性等第2章表面组装元器件3、分类（1）按结构形状分 薄片矩形、圆柱形、扁平异形等（2）按功能分 无源元件SMC、有源器件SMD、机电元件（3）按使用环境分 非气密性封装器件、气密性封装器件第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件二、表面组装电阻器（一）普通表面组装电阻器表面组装电阻器按封装外形分为：片状和圆柱状1、矩形片状电阻器 1）结构 见下图第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件n片式电阻由于制造工艺不同有两种类型：一类是厚膜型（RN型）它是在扁平的高纯度Al2O3基板上印一层二氧化钌基浆料，烧结后经光刻而成 另一类是薄膜型（RK型）它是在基体上喷射一

3、层镍铬合金而成n片式电阻用“RC”表示，基本单位n片式电阻有三层端焊头 最内层为银钯合金（0.5mil），中间为镍层（23mil）,最外层为端焊头（锡铅时代，日本采用SnPb合金，美国采用Ag或AgPd合金；进入无铅时代采用无铅合金），厚1mil第2章表面组装元器件2）性能（1）技术特性n使用环境温度使用环境温度：-55+125n额定环境温度额定环境温度：70n额定功率额定功率：是电阻器在环境温度为70时能承受的电功率。当温度超过70时承受的功率将下降，直到125时负载为零。不同尺寸对应的额定功率，见表2-4n最高使用电压最高使用电压：电阻器能正常工作时的最高电压值n最高过载电压最高过载电压：

4、为最高使用电压2倍计算n标称阻值范围标称阻值范围：一般是110Mn阻值允许偏差阻值允许偏差：F（1%）、G（2%）、J（5%）、K（10%）第2章表面组装元器件（2）片式电阻的精度及分类n根据IEC63标准，“电阻器和电容器的优选值及其公差”的规定，电阻值允许偏差10%，称为E12E12系列；电阻值允许偏差5%，称为E24E24系列；电阻值允许偏差1%，称为E96E96系列 nE24E24系列的标准系数系列的标准系数 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8

5、.2 9.1nE96E96系列的标准系数系列的标准系数 1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13 1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.30 1.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1.50 1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.74 1.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00 2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.32 2.37 2.43 2.48 2.55 2.61 2.67 2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.09 3.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57 3.

6、65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.12 4.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75 4.87 4.99 5.11 5.22 5.23 5.36 5.49 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34 6.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32 7.50 7.68 7.78 8.06 8.25 8.45 8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.96 第2章表面组装元器件3）外型尺寸n片式电阻、电容常以它们的外形尺寸的长宽命名来表示它们的大小，通常以英寸及mm为单位n1inch=1000mil=25.4mmn1mil=1/1000i

7、nch=0.0254mm 如英制：1206、0805、0603、0402、0201 公制：3216、2012、1608、1005、0603第2章表面组装元器件4）标记识别方法（1）元器件上的标注）元器件上的标注n当片式电阻阻值精度为5%时，采用三个数字表示：跨接线记为000 阻值小于10的，在两个数字之间补加“R”阻值在10以上的，则最后一个数值表示增加的零的个数例：4.7记为4R7，0记为000，100记为101，1M记为105n当片式电阻值精度为1%时，采用四个数字表示，前面三个数字为有效数，第四位表示增加的零的个数；阻值小于10的仍在第二位补加“R”；阻值为100则在第四位补“0”例：4

8、.7记为4R7、100记为1000、1M记为1004、20M记为2005、10记为10R0 第2章表面组装元器件精度为1%的精密电阻器还有另一种表示方法：n电阻值参数用两位数字代码加一位字母代码表示。其值不能直接读取，前两位数字代码通过查表得知数值，再乘以字母代码表示的倍率。见表2-3n例：39X 查表可得39对应数值249，X对应10的-1次方 所以这个电阻阻值为24.9，精度1%第2章表面组装元器件（2 2）料盘上的标注）料盘上的标注n国外有关电阻器的型号 日本松下 ERJ型 日本宫川电具 MCR型 日本村田 RX型 n有些材料及编带盘上采用一组数字及符号来表示片式电阻的综合性能。如：RI

9、11 1/8W 100K J R电阻 I玻璃釉膜 1普通片状 1序号 1/8W额定功率 100K标称电阻 J标称阻值允许偏差 第2章表面组装元器件华达电子华达电子片状电阻器标识含义如下：RC-05K103JTRC-05K103JTnRC片状电阻n05型号 02：0402 03：0603 05：0805 06：1206nK电阻温度系数 F：25 G：50 H：100 K：250 M：500n103阻值nJ电阻值误差F：1%G：2%J：5%O:跨接电阻nT包装T：编带包装 B：塑料盒散包装第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件5）包装片

10、式电阻一般有两种包装方式：（1）散装(10000片/盒)（2）编带包装 纸编带包装（5000只/盘）塑料编带包装（4000只/盘）第2章表面组装元器件2 2、圆柱形表面组装电阻器（、圆柱形表面组装电阻器（MELFMELF）1）结构 用薄膜工艺来制作：在高铝陶瓷基柱表面溅射镍铬合金膜或碳膜，在膜上刻槽调整电阻值，两端压上金属焊端，再涂覆耐热漆形成保护层并印上色环标志。常用于高档音响电器产品中。MELF主要有碳膜ERDERD型型、金属膜EROERO型型及跨接用00电阻器第2章表面组装元器件2）性能（1）使用环境温度：-55+150（2）额定功耗/W 根据型号的不同，其额定功率不同，一般是的1/8W

11、、1/4W（3）最高使用电压/V（4）最高过载电压/V（5）标称阻值范围（6）阻值允许偏差（精度）（7）电阻温度系数第2章表面组装元器件3）外形尺寸ERD-21TLERD-21TLERD-21TLOERD-21TLOERD-21LERD-21L：L2.0（+0.1，-0.05）mm(长长)D1.25（0.05）mm（直径直径）T0.3（+0.1）mm（焊端长度焊端长度）ERD-10TLERD-10TL（RD41B2BRD41B2B）ERD-10TLOERD-10TLO（CC-12CC-12）ERO-10LERO-10L（RN41C2BRN41C2B）：）：L3.0（+0.05，-0.10）mm

12、D1.40（+0.05，-0.10）mmT0.5mm第2章表面组装元器件4)标记识别 MELF的阻值以色环标志法来表示，三色环法、四色环法一般用于普通电阻器标注，五色环法一般用于精密电阻器标注。三条色环标注三条色环标注：从左至右第一、二条表示有效数字，第三条表示前两位有效数字乘以10的指数。四色环法标注四色环法标注：从左至右第一、二条表示有效数字，第三条表示前两位有效数字乘以10的指数，第四条色环表示允许误差。五色环法标注五色环法标注：从左至右第一、二、三条表示有效数字，第四条表示前两位有效数字乘以10的指数，第五条色环表示允许误差。第2章表面组装元器件 注意注意：色环的第一条靠近电阻器的一端

13、，最后一条比其它各条宽1.52倍。第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件5）包装（1）散装 聚乙烯塑料包装 一般0.125W规格的1000个/袋，0.25W规格的500个/袋（2）编带包装 0.125W的MELF实行编带包装第2章表面组装元器件（二）表面组装电阻排 将多个片状矩形电阻按不同的方式连接组成的一个组合元件。它是电子阻网络的表面组装形式。具有体积小、质量轻、可以高密度安装、可靠性高、可焊性好的特点。常见的电阻网络如下：第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件（三）表面组装电位器1 1、性能、性能n标称阻值范围标称阻值范围：1001M之间n阻值偏差：阻值偏差：25

14、%n额定功耗系列：额定功耗系列：0.05W、0.1W、0.125W、0.2W、0.25W、0.5Wn阻值变化规律阻值变化规律：线性n最大电刷电流最大电刷电流：100mAn使用温度范围使用温度范围：-55+100 第2章表面组装元器件2、结构（1）敞开式结构 分为直接驱动簧片直接驱动簧片式结构式结构和绝缘轴驱动簧片绝缘轴驱动簧片式结构式结构 无外壳保护，灰尘和潮气易进入产品，对性能有一定的影响，但价格低廉，因此常用于消费类电子产品中。仅适用于锡膏-再流焊工艺。第2章表面组装元器件（2）防尘式结构 有外壳或护罩，灰尘和潮气不易进入产品，性能较好，多用于投资类电子整机和高档消费类电子产品中第2章表面

15、组装元器件（3）微调式结构 属于精细调节型，性能好，但价格昂贵，多用于精密的投资电子整机中第2章表面组装元器件（4）全密封式结构n有圆柱形和扁平矩形两种n具有调节方便、可靠、寿命长等特点n常用于高档电子产品中第2章表面组装元器件3、外形尺寸n扁平矩形电位器型号有3型、4型、和6型。指的是电位器的长宽厚n如3型的尺寸：3*3*1.6 4型的尺寸：3.8*4.5*2.4 4*5*2 4.5*5*2.5 6型：6*6*4第2章表面组装元器件三、表面组装电容器 表面组装电容器简称片状电容，从目前应的情况来看，适用于表面安装的电容器已发展到数百种型号，主要有以下品种：瓷介电容（占80%）钽电解电容 铝电

16、解电容 有机薄膜电容器（较少）云母电容器（较少）第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件（一）表面组装多层陶瓷电容器（MLC）介质介质：陶瓷材料电极电极：电极深入电容器内部，并与陶瓷介质相互交错，根据容量需要，少则两层，多则数十层，甚至上百层。端头端头：三层注意注意：由于片式电容的端电极、金属电极、介质三者的热膨胀系数不同，因此在焊接过程中升温速率不能过快，特别是波峰焊时预热温度应足够，否则易造成片式电容的损坏。第2章表面组装元器件表面组装电容器所用介质有三种：COG、X7R、Z5Vn它们有不同的温度范围及温主稳定性，以COG为介质的电容温度特性较好。n这个是按美国电工协会（EIA）标准，不同

17、介质材料的MLC按温度稳定性分成三类：超稳定级（超稳定级（I I类陶瓷）类陶瓷）的介质材料为COG或NPO；国内型号：CC41 稳定级（稳定级（IIII类陶瓷）类陶瓷）的介质材料为X7R、Z5V；国内型号：CT41-2X1（X7R）CT41-2E6（Z5V）能用级（能用级（类陶瓷）类陶瓷）的介质材料Y5V。I类是温度补偿型电容器，其特点是低损耗、电容量稳定性高，适用于谐振电路、耦合回路和需要补偿温度效应的电路II类是高介电常数类电容器，其特点是体积小、容量大，适用于旁路、滤波或在对损耗、容量稳定性要求不太高的电路中不同材介质材料不同材介质材料MLCMLC的电容量范围见表的电容量范围见表2-52

18、-5第2章表面组装元器件MLC的标注识别方法的标注识别方法1、元器件表面数值表示法元器件表面数值表示法 （1）与片式电阻相同 （2）有些厂家在片式电容表面印有英文字母及数字，它们均代表特定的数值，只要查表就可估算出电容的容值。第2章表面组装元器件2 2、外包装表示法、外包装表示法一般标识于电容外包装上，现以华达电子电容为例，其标识含义如图所示第2章表面组装元器件（二）表面组装电解电容器（极性电容）（二）表面组装电解电容器（极性电容）1、主要有铝电解电容器铝电解电容器和钽电解电容器钽电解电容器2、铝电解电容器铝电解电容器（1）采用铝箔作为电极，电解液作为介质（非固体）（2）其容量和额定工作电压的

19、范围比较大，因此做成矩形贴片式比较困难，一般做成异形结构。（3）再流焊工艺中应严格控制焊接温度：早期的能承受250 高温30S，适用于锡铅焊；现在的固态铝电解电容能承受270 的温度，适用于无铅焊第2章表面组装元器件3 3、钽电解电容、钽电解电容（1）以金属钽作为电容介质（2）特点：可靠性高、单位体积容量大，在容超过0.33uF时，大都采用钽电解电容。（3）应用：由于电解质响应速度快，因此在需要高速运算处理的大规模集成电路中应用较多。（4）外形：片状矩形（5）分类：按封装形式分第2章表面组装元器件（6）电容量范围：0.1-100uf 直流工作电压范围：4-25V第2章表面组装元器件（三）云母电

20、容（三）云母电容1、介质介质：天然云母2、特点特点：耐热性好、损耗小、Q值和精度高、易做成小电容等特点3、应用应用：特别适合在高频电路中使用，近年来已在无线通信、硬盘系统中大量使用4、结构结构 将银浆料印在云母上，然后进行层叠，经热压后形成电容坯体，再完成电极连接，既可得到片状云母电容。5、型号型号：如日本双倍公司的UC12、UC23、UC34、UC55第2章表面组装元器件四、表面组装电感器四、表面组装电感器（一）概述（一）概述1 1、电感作用、电感作用 扼流、退耦、滤波、调谐、延迟、补偿等2 2、表面组装电感器的常见类型、表面组装电感器的常见类型（1）固定电感器（2）可调电感器（3）LC复合

21、元件（4）特殊产品：LC、LRC、LR网络等第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件（二）绕线型片式电感器绕线型片式电感器 1 1、工字型结构、工字型结构 绕线型片式电感器通常采用微小工字型磁芯，经绕线、焊接、电极成型、塑封等工序制成，如图所示。这种类型片式电感器具有生产工艺简单，电性能优良，适合大电流通过，具有可靠性好等优点。第2章表面组装元器件2 2、还有槽形结构、棒形结构、腔体结构槽形结构、棒形结构、腔体结构第2章表面组装元器件（三）多层型表面组装电感器（三）多层型表面组装电感器(MLCI)1 1、结构、结构 多层型电感器不用绕线，是用铁氧体浆料和导电浆料，交替进行多层印刷，然后通过高温

22、烧结，形成具有闭合磁路的电感线圈（交替印刷法）。或者或者将微米级铁氧体薄片进行叠层，每个磁性层有印刷的导体图案和孔，孔中填充导体材料，从而把上层图案和下层图连结起来，经过加压，烧结，形成一体化的多层电感器（叠片通孔过渡法）。第2章表面组装元器件n叠片通孔法的流程如下：制造柔性铁氧体薄片在铁氧体薄片上打出通孔用丝网在薄片上印上导电浆料叠层 加压 切割加热、烧结 涂端电极烧结 在端电极上镀镍后再镀锡铅 成型电感芯子。第2章表面组装元器件 交替印刷法的流程如下：浆料配制 流延制膜 用丝网在薄片上印上导电浆料叠层 加压 切割排胶烧结 在端电极上镀镍后再镀锡铅 成型电感芯子。第2章表面组装元器件2 2、

23、特点、特点（1 1）无引线，可做成薄型、小型化）无引线，可做成薄型、小型化 这类电感器制作工艺更适合尺寸微小型化，容易实现规模化大生产，现在最小尺寸已能制成1005型（1.0mm0.5mm0.5mm)，其电感值为0.047H10H，工作频率最高可达12GHz。（2 2）线圈密封在铁氧体中并作为整体结构，可靠性高可靠性高。（3 3）磁路闭合，磁通量泄漏很少磁通量泄漏很少，不干扰周围的元器件，也不易受邻近元器件的干扰，适宜高密度自动表面贴装生产。（4 4）直流电阻小）直流电阻小，电感量和可允许额定电流相对较小，更适合高频下使用。第2章表面组装元器件（四）片式磁珠（四）片式磁珠n片式磁珠是目前应用、

24、发展很快的一种抗干扰元件，廉价物美，滤除高频噪声效果显著。片式磁珠由软磁铁氧体构成，多用于信号回路，主要用于抑制电磁辐射干扰。磁珠外形如图和内部结构如图所示。n磁珠现专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。n磁珠具有小而薄、高阻抗的特征，额定电流可达2A第2章表面组装元器件(五)卷绕型表面组装电感器1 1、结构、结构 它是在柔性铁氧体薄片上，印刷导体浆料，然后卷绕成圆柱形，烧结后形成一个整体，做上端电极制成。2 2、特点、特点 和绕线型表面组装电感器相比，卷绕型表面组装电感器尺寸较小，某些卷绕型表面组装电感器可用铜或铁做电极材料，故成本较低。但因为是圆柱体的，

25、组装时接触面积较小，所以表面组装性不理想，目前应用范围不大。第2章表面组装元器件（六）表面组装电感器的标识（六）表面组装电感器的标识1 1、电感单位：、电感单位：H H 1H=1000mH 1mH=1000uH 1uH=1000nH2 2、电感标识、电感标识 片式电感标识一般用数值码表示法，即用三位数字表示电感数值，前两位表示电感值的有效数字，第三位数字表示0的个数，小数用R表示，单位uH。例：151表示150uH 2R7表示2.7uH 若是nH作为单位，则加入N，如2N2表示2.2nH第2章表面组装元器件五、其它表面组装元件五、其它表面组装元件（一）片式滤波器（一）片式滤波器n片式滤波器主要

26、用来滤除信号中无用的频率成分用来滤除信号中无用的频率成分。n片式滤波器的种类较多 按性能来分按性能来分：有片式抗电磁干扰滤波器（EMI），片式表面波滤波器等。按结构来分按结构来分：有闭磁路片式LC滤波器、金属外壳型片式LC滤波器、片式多层LC滤波器等。第2章表面组装元器件1、片式抗电磁干扰滤波器（EMI）（1）功能 可以滤除信号中的电磁干扰，抑制同步信号中的高次谐波，避免数字电路信号失真。它能在阻带（通常大于 10KHz）范围内衰减射频能量而让工频无衰减或很少衰减地通过。（2）结构 主要由矩形铁氧体磁珠矩形铁氧体磁珠和片式电容器片式电容器组成。经内外端子连接，外用环氧树脂封装，形成一体，具有体

27、积小、可靠性高、适合于自动化表面贴装的特点。（3）EMI制造工艺 制备铁氧体磁芯在铁氧体磁芯端头镀Ag安装内电极组装电容形成EMI芯子 连接内外电极进行外部封装打印字符检验包装。第2章表面组装元器件2 2、片式LC滤波器（1）种类 闭磁路型（翼型引线）金属壳型（钩型引线）（2）结构（多联同轴）第2章表面组装元器件3、片式表面波滤波器n工作原理：工作原理：是利用表面弹性波进行滤波的带通滤波器，它是利用石英、铌酸锂、钛酸钡晶体等具有压电效应的性质做成的。n基本结构基本结构 是在单晶体钽酸锂或铌酸锂压电体的表面或在玻璃板上镀上氧化锌膜压电体的表面，分别设置输入、输出的梳状电极，对梳状电极施加脉冲电压

28、，在压电效应的作用下，由相邻电极间的逆相位失真而产生表面波振动。表面波滤波器的结构如图所示 片式滤波器的外形比插孔组装的要小得多，并可在10MHZ5GHZ范围内使用。第2章表面组装元器件（二）片式振荡器（二）片式振荡器1、类型 陶瓷、晶体、LC 晶振是晶体振荡器的简称。它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡2、片式陶瓷振荡器两端子式三端子式第2章表面组装元器件六、表面组装器件SMD（一）表面组装分立器件（一）表面组装分立器件1、表面组装分立器件的外形2、表面组装二极管3、小外形塑封晶体管（SOT）（二）表面组装集成电路（二）表面组装集成电路1、表面

29、组装集成电路的封装方式2、SMD的引脚形状（三）集成电路封装形式的比较与发展（三）集成电路封装形式的比较与发展第2章表面组装元器件（一）表面组装分立器件（一）表面组装分立器件1、表面组装分立器件的外形 SMD分立器件包括各种分立半导体器件，有二极管、晶体管、场效应管，也有由2、3只晶体管、二极管组成的简单复合电路。典型SMD分立器件的外形如图所示，电极引脚数为26个。二极管类器件一般采用2端或3端SMD封装，小功率晶体管类器件一般采用3端或4端SMD封装，46端SMD器件内大多封装了2只晶体管或场效应管。第2章表面组装元器件2、表面组装二极管nSMD二极管有无引线柱形玻璃封装无引线柱形玻璃封装

30、和片状塑料封装片状塑料封装两种。n无引线柱形玻璃封装无引线柱形玻璃封装二极管是将管芯封装在细玻璃管内，两端以金属帽为电极。常见的有稳压、开关和通用二极管，功耗一般为0.51 W。外形尺寸有1.5mm3.5mm和2.7mm5.2mm两种。n塑料封装塑料封装二极管一般做成矩形片状，额定电流150 mA1 A，耐压50400 V，外形尺寸为3.8mm1.5mm1.1mm。第2章表面组装元器件片式发光二极管第2章表面组装元器件3、小外形塑封晶体管（SOT）n晶体管采用带有翼形短引线的塑料封装，即SOT封装。可分为SOT-23、SOT-89、SOT-l43、SOT-252几种尺寸结构，产品有小功率管、大

31、功率管、场效应管和高频管几个系列；n其中SOT-23SOT-23是通用的表面组装晶体管，SOT-23有3条翼形引脚。nSOT-89SOT-89适用于较高功率的场合，它的e、b、c三个电极是从管子的同一侧引出，管子底面有金属散热片与集电极相连，晶体管芯片粘接在较大的铜片上，以利于散热。第2章表面组装元器件 SOT SOT晶体管晶体管a)SOT-23 b)SOT-89 c)SOT-l43 d)SOT-252a)SOT-23 b)SOT-89 c)SOT-l43 d)SOT-252第2章表面组装元器件nSOT-l43SOT-l43有4条翼形短引脚，对称分布在长边的两侧，引脚中宽度偏大一点的是集电极，

32、这类封装常见双栅场效应管及高频晶体管。nSOT-252SOT-252封装的功耗可达250W，两条连在一起的引脚或与散热片连接的引脚是集电极。nSMD分立器件封装类型及产品，到目前为止已有3000多种，各厂商产品的电极引出方式略有差别，在选用时必须查阅手册资料。但产品的极性排列和引脚距基本相同，具有互换性。电极引脚数目较少的SMD分立器件一般采用盘状纸编带包装。第2章表面组装元器件（二）表面组装集成电路1、表面组装的封装形式 1）概述 集成电路的封装封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。（1 1）电

33、极形式）电极形式 表面组装器件SMD的I/O电极有两种形式：无引脚无引脚和有引脚有引脚。无引脚无引脚形式有：LCCC、PQFN等，有引脚有引脚器件的引脚形状有：翼形、钩形（J形）和球形三种。翼形引脚用于SOTSOPQFP封装，钩形（J形）引脚用于SOJPLCC封装，球形引脚用于BGACSPFlip Chip封装。第2章表面组装元器件n翼形引脚的特点：符合引脚薄而窄以及小间距的发展趋势，特点是焊接容易，可采用包括热阻焊在内的各种焊接工艺来进行焊接，工艺检测方便，但占用面积较大，在运输和装卸过程中容易损坏引脚。n钩形引脚的特点：引线呈“J”形，空间利用率比翼形引脚高，它可以用除热阻焊外的大部分再流

34、焊进行焊接，比翼形引脚坚固。由于引脚具有一定的弹性，可缓解安装和焊接的应力，防止焊点断裂。第2章表面组装元器件（2）封装材料n金属封装金属封装:金属材料可以冲压，因此有封装精度高，尺寸严格，便于大量生产，价格低廉等优点。n陶瓷封装陶瓷封装:陶瓷材料的电气性能优良，适用于高密度封装。n金属金属陶瓷封装陶瓷封装:兼有金属封装和陶瓷封装的优点。n塑料封装塑料封装:塑料的可塑性强，成本低廉，工艺简单，适合大批量生产。第2章表面组装元器件n（3 3）芯片的基板类型）芯片的基板类型 基板的作用是搭载和固定裸芯片，同时兼有绝缘、导热、隔离及保护作用，它是芯片内外电路连接的桥梁。从材料上看，基板有有机和无机之

35、分，从结构上看，基板有单层的、双层的、多层的和复合的。n（4 4）封装比）封装比 评价集成电路封装技术的优劣，一个重要指标是封装比 封装比封装比=芯片面积芯片面积/封装面积封装面积 这个比值越接近1越好。第2章表面组装元器件常用半导体器件的封装形式及特点常用半导体器件的封装形式及特点第2章表面组装元器件2）封装（1 1）SOSO封装封装 引脚比较少的小规模集成电路大多采用这种小型封装引脚比较少的小规模集成电路大多采用这种小型封装。SO封装又分为几种：芯片宽度小于0.15 in，电极引脚数目比较少的(一般在840脚之间)，叫做SOPSOP封装封装；宽度在0.25 in以上，电极引脚数目在44以上

36、的，叫做SOLSOL封装封装，芯片宽度在0.6 in以上，电极引脚数目在44以上的，叫做SOWSOW封装封装。小型化SOP封装叫做SSOPSSOP封装封装 薄型化SOP封装，叫做TSOPTSOP封装封装。大多数SO封装的引脚采用翼形电极，也有一些存储器采用J形电极（称为SOJSOJ），SO封装的引脚间距有1.27 mm、1.0 mm、0.8 mm、0.65 mm和0.5 mm几种。第2章表面组装元器件SOP的翼形引脚和“J”形引脚封装结构第2章表面组装元器件（2 2）QFPQFP封装（）封装（）n QFP为四侧都有引脚扁平封装，引脚从四个侧面引出呈翼(L)型。n 基材有陶瓷、金属和塑料三种，塑

37、料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。n引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格，引脚间距最小极限是0.3mm，最大是1.27 mm。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。n日本电子工业协会规定：引脚边长使用5mm、7mm的整数倍，直到40mm为止。第2章表面组装元器件 常见的常见的QFPQFP封装的集成电路封装的集成电路 a)QFPa)QFP封装集成电路实物封装集成电路实物 b)QFPb)QFP封装的一般形式封装的一般形式 c)BQFPc)BQFP封装封装为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP品种

38、。如封装的四个角带有树指缓冲垫（角耳）的PQFP，它是在封装本体的四个角设置突起（外形比引脚长3mil），以防止在运送或操作过程中引脚发生弯曲变形。薄型的QFP称为TQFP，厚度已经降到1.0mm或0.5mmQFP是高集成度、高IO的IC封装第2章表面组装元器件（3）LCCC封装n LCCCLCCC是陶瓷芯片载体封装的是陶瓷芯片载体封装的SMDSMD集成电路中没有引脚的一种封装集成电路中没有引脚的一种封装；芯片被封装在陶瓷载体上，外形有正方形和矩形两种，无引线的电极焊端排列在封装底面上的四边，电极数目正方形分别为16、20、24、28、44、52、68、84、100、124和156个，矩形分别

39、为18、22、28和32个。引脚间距有1.0mm和1.27mm两种。n LCCC引出端子的特点特点:是在陶瓷外壳侧面有类似城堡状的金属化凹槽和外壳底面镀金电极相连，提供了较短的信号通路，电感和电容损耗较低，可用于高频工作状态。第2章表面组装元器件（4）PLCC封装nPLCCPLCC是集成电路的有引脚塑封芯片载体封装，它的引脚向内钩回是集成电路的有引脚塑封芯片载体封装，它的引脚向内钩回，叫作钩形(J形)电极，电极引脚数目为1684个，间距为1.27 mm，其外观与封装结构如图所示。nPLCC封装的集成电路大多是可编程的存储器。n芯片可以安装在专用的插座上，容易取下来对其中的数据进行改写。第2章表

40、面组装元器件（5 5）PQFNPQFN封装封装 PQFNPQFN是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置有是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘一个大面积裸露焊盘，提高了散热性能。围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电焊盘。由于PQFN封装不像SOP、QFP等具有翼形引脚，其内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自感系数及封装体内的布线电阻很低，所以它能提供良好的电性能。这种封装常用于CPU、门阵列、存储器。PQFN非常适合应用在手机、数码相机、DV、智能卡及其他便携式电子设备等高密度产品中。第2章表面组装元器件（6）PGA封装 PGA封装是将CPU的

41、电极引脚改变成针形引脚，全平面地分布在集成电路的本体下面，成为针脚的格栅阵列。它是BGA封装的前身。第2章表面组装元器件(7)BGA封装 BGABGA封装即球栅阵列封装封装即球栅阵列封装，是将原来器件PLCCQFP封装的J形或翼形电极引脚，改变成球形引脚；把从器件本体四周“单线性”顺序引出的电极，变成本体底面之下“全平面”式的格栅阵排列。这样，既可以疏散引脚间距，又能够增加引脚数目。焊球阵列在器件底面可以呈完全分布或部分分布。优点优点：I/O电极引脚间距大，典型间距为1.0mm、1.27mm、1.5mm，贴装公差为0.3mm(QFP贴装公差为0.08mm);采用BGA使产品的平均线路长度缩短，

42、改善了组件的电气性能和热性能；焊料球的高度表面张力导致再流焊时器件的自校准效应。第2章表面组装元器件(8)CSP封装nCSP为芯片尺寸级封装的意思。是BGA进一步微型化的产物，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒（Die）大不超过1.4倍。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经非常接近于1：1的理想情况。n在相同的芯片面积下，CSP所能达到的引脚数明显的要比TSOP、BGA引脚数多的多。TSOP最多为304根引脚，BGA的引脚极限能达到600根，而CSP理论上可以达到1000根。第2章表面组装元器件CSP器件

43、具有的优点优点：（1）CSP是一种品质能保证的器件，即它在出厂时半导体制造厂家均经过性能测试，确保器件质量是可靠的。（2）封装尺寸比BGA小，安装高度低，可达1mm；它虽然是更小的封装，但比BGA更平，理易于贴装：贴装公差小于0.3mm (3)它比QFP提供了更短的互连，因此电性能更好，即阻抗低、干扰小、噪声低、屏蔽效果好，更适合在高频领域应用。（4）CSP的本体薄，故具有良好的导热性，易散热。缺点缺点：同BGA一样,CSP也存在着焊接后焊点质量测试问题和热膨胀系数匹配问题。第2章表面组装元器件（9 9）MCMMCM封装封装n这是一种多芯片模块封装。n它是把几块IC芯片级装在一块电路板上构成功

44、能电路块。可以理解为二次集成。n特点：（1）集成度高（2）MCM封装的基板有三种类型（3）能有效缩小电子整机和组件产品的尺寸，一般能使体积减小1/4，重量减轻1/3（4）可靠性大大提高。（1010）三维立体组装技术）三维立体组装技术 它的指导思想是把MCM片、大规模集成电路，一片片地叠起来，利用芯片的侧面边缘和垂直方向进行互连，将水平组装向垂直方向发展为立体组装。第2章表面组装元器件七、表面组装元器件的包装表面组装元器件的包装 表面组装元器件的包装有表面组装元器件的包装有编带编带、散装散装、管装管装和和托盘托盘四四种类型。种类型。1.1.散装散装 无引线且无极性的无引线且无极性的SMCSMC元

45、件可以散装，例如一般矩形、元件可以散装，例如一般矩形、圆柱形电容器和电阻器。散装的元件成本低，但不利于自圆柱形电容器和电阻器。散装的元件成本低，但不利于自动化设备拾取和贴装。动化设备拾取和贴装。2.2.盘状编带包装盘状编带包装 编带包装适用于除大尺寸编带包装适用于除大尺寸QFPQFP、PLCCPLCC、LCCCLCCC芯片以芯片以外的其他元器件，其具体形式有纸编带、塑料编带和粘接外的其他元器件，其具体形式有纸编带、塑料编带和粘接式编带三种。式编带三种。第2章表面组装元器件（1）纸质编带纸质编带。纸质编带由底带、载带、盖带及绕纸盘（带盘）组成。载带上圆形小孔为定位孔，以供供料器上齿轮驱动；矩形孔

46、为承料腔，用来放置元件。用纸质编带进行元器件包装的时候，要求元件厚度与纸带厚度差不多，纸质编带不可太厚，否则供料器无法驱动，因此，纸编带主要用于包装0805规格（含）以下的片状电阻、片状电容（有少数例外）。纸带一般宽8 mm，包装元器件以后盘绕在塑料绕纸盘上。第2章表面组装元器件n(2)塑料编带塑料编带。塑料编带与纸质编带的结构尺寸大致相同，所不同的是料盒呈凸形。塑料编带包装的元器件种类很多，有各种无引线元件、复合元件、异形元件、SOT晶体管、引线少的SOPQFP集成电路等。n 纸编带和塑料编带的一边有一排定位孔，用于贴片机在拾取元器件时引导纸带前进并定位。定位孔的孔距为4 mm(小于0402

47、系列的元件的编带孔距为2 mm)。在编带上的元器件间距依元器件的长度而定，一般为4 mm的倍数。第2章表面组装元器件第2章表面组装元器件n（3 3）.管式包装管式包装 管式包装主要用于SOP、SOJ、PLCC集成电路、PLCC插座和异形元件等，从整机产品的生产类型看，管式包装适合于品种多、批量小的产品。n 包装管（也称料条）由透明或半透明的聚乙烯（PVC polyvinylchloride）材料构成，挤压成满足要求的标准外形。管式包装的每管零件数从数十颗到近百颗不等，管中组件方向具有一致性，不可装反。第2章表面组装元器件n（4 4）.托盘包装托盘包装n 托盘由碳粉或纤维材料制成（华夫盘），用于

48、要求暴露在高温下的元件托盘通常具有150或更高的耐温。托盘铸塑成矩形标准外形，包含统一相间的凹穴矩阵。凹穴托住元件，提供运输和处理期间对元件的保护。间隔为在电路板装配过程中用于贴装的标准工业自动化设备提供准确的元件位置。元件安排在托盘内，标准的方向是将第一引脚放在托盘斜切角落。n 托盘包装主要用于QFP、窄间距SOP、PLCC、BCA集成电路等器件。第2章表面组装元器件八、表面组装元器件的基本要求八、表面组装元器件的基本要求1 1、装配适应性、装配适应性 要适应各种装配设备操作和工艺流程。(1)表面组装元器件在焊接前要用贴片机贴放到电路板上，所以，元器件的上表面应该适于贴片机真空吸嘴的拾取。(

49、2)表面组装元器件的下表面（不包括焊端）应保留使用胶粘剂的空间(3)尺寸、形状应该标准化，并具有良好的尺寸精度和互换性(4)包装形式适应贴片机的自动贴装，并能够保护器件在搬运过程中免受外力，保持引脚的平整(5)具有一定的机械强度，能承受贴装应力和电路基板的弯曲应力第2章表面组装元器件2、焊接适应性 要适应各种焊接设备及相关工艺流程（1）元器件的焊端或引脚的共面性好，满足贴装、焊接要求（2）元器件的材料、封装耐高温性能好，适应焊接条件（3）可以承受焊接后采用有机熔剂进行清洗，封装材料及表面标识不得被溶解第2章表面组装元器件九、表面组装元器件的使用注意事项九、表面组装元器件的使用注意事项（1）表面

50、组装元器件存放的环境条件 环境温度：库存温度小于40度；生产现场小于30度 环境湿度：RH小于60%环境气氛：库存及使用环境中不得有影响焊接性能的硫、氯、酸等有毒气体 防静电措施：要满足表面组装元器件对防静电的要求 元器件存放的周期待：从元器件厂家的生产日期算起，库存时间不超过2年；整机厂家用户购买后的库存时间一般不超过1年；假如是自然环境比较潮的整机厂，购入表面组装元器件以后应在3个月内使用，并在存放地及元器件包装中采取适当的防潮措施。（2）有防潮要求的表面组装器件：开封后72h内必须使用完毕，最长也不要超过一周（3）运输、分料、检验或手工贴装时，假如工作人员需要拿取表面组装器件，应该佩带防