表面组装元器

《表面组装元器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面组装元器（42页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、2.1 表 面 组 装 元 器 件 的 特 点 、 种 类 和 规格2.1.1 特 点1、 定 义 :表 面 组 装 元 器 件 是 指 无 引 脚 元 器 件 。SMC:指 表 面 组 装 无 源 元 件 ， 如 片 式 电 阻 、 电 容 、电 感 称 为 。SMD:指 有 源 器 件 ， 如 小 外 形 晶 体 管 (SOT)及 四方 扁 平 组 件 (QFP) 。 2、 特 点 ：(1)在 表 面 组 装 器 件 的 电 极 上 ， 完 全 没 有 引 线 ，或 只 有 非 常 短 小 的 引 线 ， 引 线 间 距 小 。(2)表 面 组 装 元 器 件 直 接 贴 装 在 PCB的

2、 表 面 ， 将电 极 焊 接 在 与 元 器 件 同 一 面 的 焊 盘 上 。 1、 按 结 构 形 状 分 ： 薄 片 矩 形 、 圆 柱 形 、 扁 平异 形 。2、 按 功 能 分 ： 无 源 元 件 SMC、 有 源 器 件 SMD和机 电 元 件 。3、 按 使 用 环 境 分 ： 非 气 密 性 封 装 器 件 和 气 密性 封 装 器 件 。 2.2.1 SMC的 外 形 尺 寸 表 示 及 技 术 参 数1、 外 形 尺 寸 矩 形 六 面 体 、 圆 柱 体 、 异 形 矩 形 SMC系 列 型 号 的 表 示 方 法 :前 两 位 表示 长 度 、 后 两 位 表 示

3、宽 度 如 3216矩 形 贴 片元 件 ， 长 =3.2mm， 宽 =1.6mm 2、 标 称 数 值 的 表 示SMC元 件 种 类 用 型 号 加 后 缀 的 方 法 表 示 : 如 3216C、 2012R(1)片 式 元 件 标 称 数 值 表 示 方 法 :3216、 2012、 1608系 列 片 状 SMC的 标 称 数 值 用标 在 元 件 上 的 三 位 数 字 表 示 ， 前 两 位 是 有 效 数 ，第 三 位 是 倍 率 成 数 。 如 电 阻 器 表 面 印 有 114， 表 示 阻 值 110k (2)圆 柱 型 电 阻 器三 色 环四 色 环五 色 环精 度 为

4、 1 的 精 密 电 阻 器 还 可 以 用 两 位 数 字 代码 加 一 位 字 母 代 码 表 示 。 （ 查 表 ） 普 通 电 阻 器 标 注精 密 电 阻 器 标 注 1、 普 通 表 面 组 装 电 阻 器 (图 )按 制 造 工 艺 分 为 :厚 膜 薄 膜按 封 装 外 形 分 为 :片 状 采 用 厚 膜 工 艺 制 造 圆 柱 形 (MELF)采 用 薄 膜 工 艺2、 表 面 组 装 电 阻 排 (图 )是 电 阻 网 络 的 表 面 组 装 形 式按 结 构 分 为 SOP型 、 芯 片 功 率 型 、 芯 片 载 体 型 、芯 片 阵 列 3、 表 面 组 装 电 位

5、 器 (片 式 电 位 器 )(1)敞 开 式 结 构 :无 外 壳 保 护 ， 适 用 于 消 费 类 产品 而 且 只 能 用 于 再 流 焊 工 艺(2)防 尘 式 结 构 :有 外 壳 保 护 ， 性 能 好 ， 适 用 于高 档 消 费 电 子 产 品(3)微 调 式 结 构 :精 细 调 节 ， 性 能 好 ， 价 格 昂 贵 ，适 用 于 投 资 类 电 子 整 机 中(4)全 密 封 式 结 构 :调 节 方 便 、 可 靠 、 寿 命 长 1、 陶 瓷 系 列 电 容 器 (MLC)以 陶 瓷 材 料 为 电 容 介 质 ， 通 常 是 无 引 脚 结 构可 靠 性 高 ，

6、用 于 汽 车 、 军 事 和 航 空 航 天 产 品 。 2、 电 解 电 容 器铝 电 解 电 容 器 :异 型 结 构 /钽 电 解 电 容 器 :片 状 矩形 3、 云 母 电 容 器以 天 然 云 母 为 电 介 质 ， 一 般 为 矩 形 片 状耐 热 性 好 、 损 耗 低 ， 用 于 无 线 通 信 和 硬 盘 系 统 中 1、 绕 线 型 表 面 组 装 电 感 器 ： 工 字 形 (开 磁 路 、闭 磁 路 )、 槽 形 、 棒 形 、 腔 体 。2、 多 层 型 表 面 组 装 电 感 器 (MLCI)特 点 :(1)可 靠 性 高 (2)磁 路 闭 合 ， 不 干 扰

7、也 不受 干 扰 ， 适 宜 高 密 度 组 装 (3)无 引 线 ， 小 型 化3、 卷 绕 型 表 面 组 装 电 感 器优 点 :尺 寸 较 小 、 成 本 低缺 点 :圆 柱 形 故 接 触 面 积 小 ， 因 此 组 装 性 不 好 1、 片 式 滤 波 器(1)片 式 抗 干 扰 滤 波 器 (EMI滤 波 器 )作 用 :抑 制 同 步 信 号 中 的 高 次 谐 波 噪 声 ， 防 止信 号 失 真(2)片 式 LC滤 波 器(3)片 式 表 面 波 滤 波 器 (晶 体 滤 波 器 )2、 片 式 振 荡 器 :陶 瓷 、 晶 体 、 LC 无 引 线 片 状 元 件 SMC

8、的 电 极 焊 端 一 般 由 三 层 金属 构 成 ：内 部 是 钯 银 合 金 电 极中 间 是 镍 阻 挡 层 :避 免 高 温 焊 接 时 元 件 厚 膜 电极 脱 帽 导 致 虚 焊 或 脱 焊 ； 对 内 部 电 极 起 保 护 阻挡 作 用 。外 部 是 铅 锡 合 金 :提 高 可 焊 接 性 容 量 误 差 J表 示 5 G表 示 2 F表 示 1包 装 形 式 T表 示 编 带 包 装 B表 示 散 装 2.3.1 表 面 组 装 分 立 器 件包 括 各 种 分 立 半 导 体 ， 有 二 极 管 、 晶 体 管 、 场效 应 管 ， 也 有 由 2、 3支 晶 体 管

9、、 二 极 管 组 成 的简 单 复 合 电 路 。1、 表 面 组 装 分 立 器 件 的 外 形 电 极 引 脚 数 为 26个二 极 管 :2端 或 3端 封 装 ； 小 功 率 晶 体 管 : 3端 或4端 封 装 ； 46端 SMD内 大 多 封 装 两 支 晶 体 管 或场 效 应 管 。 2、 表 面 组 装 元 件 (SMD)引 脚 形 状 翼 形 钩 形 球 形 I形 针 形 2、 表 面 组 装 二 极 管无 引 线 柱 形 玻 璃 封 装 二 极 管 :稳 压 开 关 、 通 用二 极 管片 状 塑 料 封 装 二 极 管 :矩 形 片 状3、 小 外 形 塑 封 晶 体

10、 管 (SOT)采 用 带 翼 形 短 脚 引 线 的 塑 料 封 装 1、 集 成 电 路 的 封 装 定 义 ： 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 ， 芯 片 上的 接 点 用 导 线 连 接 到 封 装 外 壳 的 引 脚 上 ， 这 些引 脚 又 通 过 印 制 电 路 板 上 的 导 线 与 其 他 元 器 件建 立 连 接 。 (1)SO封 装 :引 线 比 较 少

11、 的 小 规 模 集 成 电 路 一 般采 用 这 种 小 型 封 装 。 大 多 采 用 翼 形 引 脚SOP封 装 :芯 片 宽 度 小 于 0.15in， 引 脚 在 8 40之间SOL封 装 :芯 片 宽 度 在 0.25in以 上 ， 引 脚 在 44以上SOW封 装 :芯 片 宽 度 在 0.6in以 上 ， 引 脚 在 44以上 (2)QFP封 装 (20世 纪 90年 代 主 要 采 用 的 方 式 )定 义 :矩 形 四 面 都 有 电 极 引 脚 的 表 面 组 装 集 成电 路 称 作 QFP封 装 。 封 装 的 芯 片 一 般 是 大 规 模集 成 电 路 。 采 用

12、 翼 形 引 脚PQFP:封 装 的 芯 片 四 角 有 突 出TQFP:薄 型 封 装 ， 厚 度 小 于 1.0mm或 0.5mm (3)LCCC封 装 是 陶 瓷 芯 片 载 体 封 装 的 表 面 组 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 ， 无 引 线 的 电 极 焊 端排 列 在 封 装 底 面 上 的 四 边 。优 点 :全 封 闭 式 、 可 靠 性 高 主 要 用 于 军 用 产 品 中 (4)PLCC封 装PLCC是 集 成 电 路 的 有 引 脚 塑 封 芯 片 载 体 封 装 ，引 脚 采 用 钩 形 引

13、 脚 ， 大 多 用 于 可 编 程 存 储 器 。(5)PGA封 装 (大 规 模 集 成 电 路 的 封 装 ， BGA前 身 )CPU集 成 度 增 加 和 个 人 用 户 更 换 更 方 便PGA封 装 :将 CPU引 脚 由 翼 形 引 脚 改 成 针 形 引 脚缺 点 :必 须 配 合 专 用 插 座 、 封 装 成 本 高 (5)大 规 模 集 成 电 路 的 BGA封 装发 展 缘 由 :集 成 电 路 的 集 成 度 迅 速 提 高 ， 封 装尺 寸 必 须 缩 小 。 电 极 采 用 球 形 引 脚球 形 引 脚 优 点 :尺 寸 小 利 于 高 密 度 组 装 ； 再 流

14、焊 时 有 自 校 准 效 应 ， 降 低 了 贴 片 精 度 ， 提 高 组装 可 靠 性 。BGA品 种 : 陶 瓷 BGA(CBGA)、 塑 料 BGA(PBGA)、微 型 BGA(Micro-BGA、 BGA、 CSP) 1、 封 装 比 概 念 =芯 片 面 积 /封 装 面 积比 值 越 接 近 1， 封 装 面 积 越 接 近 芯 片 本 身 面 积2、 封 装 形 式 的 发 展 过 程 与 比 较 ：DIP、 SIP: 20世 纪 70年 代 的 直 插 封 装SO、 LCCC、 PLCC、 QFP: 20世 纪 80年 代 的 芯 片载 体 封 装BGA: 20世 纪 90

15、年 代 BGA CSP(封 装 比 为 1：1.1， 芯 片 尺 寸 封 装 ) MCM(多 芯 片 组 件 ) 2.4.1 表 面 组 装 元 器 件 的 包 装包 装 方 式 分 为 ：1、 散 装 :无 引 线 且 无 极 性 的 表 面 组 装 元 器 件2、 盘 状 编 带 包 装 ： 纸 编 带 、 塑 料 编 带3、 管 式 包 装 ： SOP、 SOJ、 PLCC4、 托 盘 包 装 ： QFP、 SOP、 PLCC、 BGA 1、 装 配 适 应 性 :要 适 应 各 种 装 配 设 备 操 作 和 工艺 流 程 。(1)对 元 器 件 上 表 面 的 要 求(2)对 元 器

16、 件 下 表 面 的 要 求(3)对 元 器 件 尺 寸 、 形 状 的 要 求(4)对 元 器 件 包 装 形 式 的 要 求(5)对 元 器 件 机 械 强 度 的 要 求 2、 焊 接 适 应 性 :适 应 各 种 焊 接 设 备 及 相 关 工 艺流 程 。(1)对 元 器 件 焊 端 和 引 脚 的 要 求(2)对 元 器 件 耐 高 温 性 能 的 要 求(3)焊 接 后 清 洗 工 艺 对 元 器 件 的 要 求 1、 表 面 组 装 元 器 件 存 放 的 环 境 条 件2、 有 防 潮 要 求 的 表 面 组 装 器 件3、 运 输 、 分 料 、 检 验 或 手 工 贴 装

17、 时 ， 操 作 工人 应 带 防 静 电 腕 带 ， 使 用 吸 笔4、 剩 余 表 面 组 装 器 件 的 保 存 方 法 1、 选 择 元 器 件 时 要 注 意 贴 片 机 的 贴 装 精 度 水平 。2、 钽 铝 电 解 电 容 器 主 要 用 于 电 容 量 大 的 场 合 。3、 集 成 电 路 的 引 脚 形 式 与 焊 接 设 备 及 工 作 条件 有 关 ， 是 必 须 考 虑 的 问 题 。4、 机 电 元 件 大 多 由 塑 料 构 成 骨 架 ， 塑 料 骨 架容 易 在 焊 接 时 受 热 变 形 ， 最 好 选 用 有 引 脚 露 在外 面 的 机 电 元 件 。

18、 印 制 电 路 ： 是 一 种 附 着 于 绝 缘 基 材 表 面 ， 用 于连 接 电 子 元 器 件 的 导 电 图 形 。印 制 电 路 板 ： 简 称 印 制 板 或 PCB(Printed Circuit Board),是 指 印 制 电 路 的 成 品 板 。为 了 区 别 THT与 SMT所 用 基 板 不 同 ：通 孔 插 装 元 器 件 所 用 的 PCB称 为 插 装 印 制 板表 面 贴 装 元 器 件 所 用 的 印 制 板 称 为 SMB 3.1.1 SMT印 制 电 路 板 的 特 点SMB与 传 统 插 装 印 制 电 路 板 相 比 ， 特 点 如 下 ：(1

19、)高 密 度 :间 距 小 、 引 脚 多 (100 500)(2)小 孔 径 :金 属 化 孔 、 盲 孔 、 埋 孔(3)热 膨 胀 系 数 低 :以 适 应 与 器 件 的 匹 配 性(4)耐 高 温 性 能 好 :双 面 贴 装 元 器 件 两 次 再 流 焊(5)平 整 度 高 :元 器 件 引 脚 与 焊 盘 密 切 配 合 1、 有 机 类 基 板 材 料 CCL用 增 强 材 料 浸 以 树 脂 粘 合 剂 ， 然 后 烘 干 成 坯 料 ，而 后 覆 上 铜 箔 ， 最 后 经 高 温 高 压 而 制 成 ， 因 此也 称 为 覆 铜 箔 层 压 板 (CCL),即 覆 铜

20、板 。2、 无 机 类 基 板 材 料主 要 是 指 陶 瓷 板 和 瓷 釉 包 覆 钢 基 板 1、 环 氧 玻 璃 纤 维 电 路 基 板(1)组 成 :环 氧 树 脂 和 玻 璃 纤 维(2)优 点 :具 有 良 好 的 延 展 性 和 强 度 ， 既 可 作 单面 、 也 可 作 双 面 和 多 层 PCB。(3)制 作 过 程 :将 玻 璃 纤 维 布 浸 入 到 环 氧 树 脂 中制 成 层 板 在 层 板 的 单 面 或 双 面 粘 压 铜箔(4)常 用 层 板 2、 陶 瓷 电 路 基 板(1)基 板 材 料 :96 氧 化 铝(2)优 点 : 热 膨 胀 系 数 和 PLCC

21、匹 配 ， 所 以 可 以 获 得 良好 的 焊 点 可 靠 性 适 用 于 芯 片 制 造 过 程 中 的 真 空 蒸 发 工 艺 耐 高 温 、 表 面 光 洁 度 好 、 化 学 稳 定 性 高(3)缺 点 :无 法 适 应 自 动 化 生 产 需 求 ， 价 格 昂 贵 3、 组 合 结 构 的 电 路 基 板(1)瓷 釉 包 覆 钢 基 板优 点 :克 服 陶 瓷 基 板 外 形 受 限 和 介 电 常 数 高 的缺 点缺 点 :热 膨 胀 系 数 较 高瓷 釉 覆 盖 的 铜 -殷 钢 电 路 基 板 :热 膨 胀 系 数 可 调整 到 与 LCCC匹 配 ， 介 电 常 数 也

22、低 ， 适 合 高 速 电路 基 板 (2)金 属 板 支 撑 的 薄 电 路 基 板组 成 结 构 :在 一 般 电 路 板 的 制 造 工 艺 上 把 电 路板 经 绝 缘 体 后 粘 贴 在 金 属 支 撑 板 上 。 也 可 在 金属 支 撑 板 的 两 面 都 贴 上 覆 铜 电 路 板 ， 此 时 相 当于 多 层 电 路 板 。优 点 : 支 撑 板 可 作 为 接 地 和 散 热 用 机 械 支 撑 作 用 大 大 增 强 ， 从 而 保持 尺 寸 稳 定 性 (3)柔 性 层 结 构 的 电 路 基 板定 义 :将 多 片 未 加 固 的 树 脂 片 层 压 而 成 的 树

23、脂层 。优 点 :吸 收 焊 点 部 分 应 力 ， 提 高 焊 点 可 靠 性(4)约 束 芯 板 结 构 的 电 路 基 板分 类 :金 属 金 属 芯 基 板 ， 非 金 属铜 -铟 瓦 -铜 多 层 印 制 板 结 构 ， 优 点 (1)玻 璃 化 转 变 温 度 (Tg)定 义 :聚 合 物 (有 机 材 料 )的 特 点 是 在 一 定 温 度下 基 材 形 态 会 发 生 变 化 ， 这 个 临 界 温 度 被 称 为玻 璃 化 转 变 温 度 。选 择 基 板 材 料 时 ， Tg要 比 电 路 的 工 作 温 度 高 ，尽 可 能 接 近 工 艺 中 的 最 高 温 度 ，

24、否 则 电 路 板 的热 应 力 会 使 SMT元 器 件 引 脚 损 坏 。 (2)热 膨 胀 系 数 :是 指 每 单 位 温 度 变 化 引 起 材 料尺 寸 的 线 性 变 化 量 。膨 胀 应 力 在 X、 Y方 向 与 Z方 向 的 差 异 导 致 金 属化 孔 的 损 坏 ， 应 尽 量 选 择 热 膨 胀 系 数 低 的 电 路板 。采 取 措 施 :凹 蚀 工 艺 ； 控 制 多 层 板 层 数 (径 深 比 )；使 用 CET小 的 材 料 ； 采 用 盲 孔 、 埋 孔 技 术 (3)耐 热 性 :一 般 要 求 具 有 250/50s的 耐 热 性(4)电 气 性 能

25、:电 路 信 号 的 传 输 速 率 (m/s) = kc/, 为 介 电 常 数衡 量 电 气 性 能 主 要 指 标 : 和 tg， 越 大 ， 信 号传 输 速 率 越 低 ； tg越 大 ， 信 号 损 失 越 大(5)平 整 度采 取 措 施 :锡 铅 合 金 热 风 整 平 工 艺 、 镀 金 工 艺 、涂 敷 有 机 耐 热 预 焊 剂 (6)特 性 阻 抗 Zo定 义 :印 制 线 路 传 输 中 遭 遇 的 阻 力 称 为 特 性 阻抗 ， 简 称 Zo。传 输 线 的 负 载 阻 抗 等 于 传 输 线 的 特 性 阻 抗 ， 此时 信 号 在 传 输 过 程 中 能 量

26、损 失 最 小 ， 此 时 信 号能 得 到 完 整 的 传 输 。采 取 措 施 :提 高 半 固 化 片 厚 度 的 精 度 、 控 制 铜箔 厚 度 、 控 制 导 线 宽 度 、 选 择 合 适 的 介 电 常 数 国 标 GB/T4721-1992中 规 定 用 几 个 英 文 字 母 和 两 位 阿拉 伯 数 字 表 示 。 (1)第 一 个 字 母 C表 示 铜 箔 (2)第 二 三 个 字 母 表 示 基 材 所 用 的 树 脂 (3)第 四 五 个 字 母 表 示 增 强 材 料 特 殊 情 况 :后 面 加 “ G” 的 意 义 (4)字 母 末 尾 用 一 短 横 线 连 接 两 位 数 字 表 示 同 类 不 同性 能 的 产 品 编 号 特 殊 情 况 :后 面 加 “ F” 的 意 义 铜 箔 按 制 造 方 法 分 为 ： 压 延 铜 箔 、 电 解 铜 箔(1)压 延 铜 箔 :铜 纯 度 高 ， 一 般 99%优 点 :弹 性 好 ， 适 合 挠 性 板 、 高 频 信 号 板 等 高性 能 PCB的 制 造 。表 示 方 法 ： W(2)电 解 铜 箔 :铜 纯 度 一 般 为 99.8%适 用 于 一 般 普 通 PCB板 的 制 造 ， 用 “ E” 表 示