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贴片元件封装--SMT基础知识介绍
! j% N9 }7 T* l$ B5 s/ x3 e简介: SMT(SuRFace Mount Technology)是电子业界一门新兴的工业技术,它的兴起及迅猛发展是电子组装业的一次革命,被誉为电子业的”明日之星”,它使电子组装变得越来越快速和简单,随之而来的是各种电子产品更新 ...
. } z4 c4 e( L7 ~# Y9 ], s/ @
SMT(Surface Mount Technology)是电子业界一门新兴的工业技术,它的兴起及迅猛发展是电子组装业的一次革命,被誉为电子业的”明日之星”,它使电子组装变得越来越快速和简单,随之而来的是各种电子产品更新换代越来越快,集成度越来越高,价格越来越便宜。为IT(Information Technology)产业的飞速发展作出了巨大贡献。; B" n& Y* U) H6 D" ^1 \
SMT零件4 ?) v# S8 M- y# g5 ]' a/ Y
SMT所涉及的零件种类繁多,样式各异,有许多已经形成了业界通用的标准,这主要是一些芯片电容电阻等等;有许多仍在经历着不断的变化,尤其是IC类零件,其封装形式的变化层出不穷,令人目不暇接,传统的引脚封装正在经受着新一代封装形式(BGA、FLIP CHIP等等)的冲击,在本章里将分标准零件与IC类零件详细阐述。" J2 b" M; O- T: _) A
一、标准零件
6 _# }) P8 V! e0 K) S( o1 {; b标准零件是在SMT发展过程中逐步形成的,主要是针对用量比较大的零件,本节只讲述常见的标准零件。目前主要有以下几种:电阻(R)、排阻(RA或RN)、电感(L)、陶瓷电容(C)、排容(CP)、钽质电容(C)、二极管(D)、晶体管(Q)【括号内为PCB(印刷电路板)上之零件代码】,在PCB上可根据代码来判定其零件类型,一般说来,零件代码与实际装着的零件是相对应的。& i- P( Q2 Z& G& ?
1、 零件规格:$ j$ ?& z* _. ]
(1)、零件规格即零件的外形尺寸,SMT发展至今,业界为方便作业,已经形成了一个标准零件系列,各家零件供货商皆是按这一标准制造。
8 \" P. x2 @, @6 W% C标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法,如下表0 K9 D& n: @ h. S, S% @
公制表示法 1206 0805 0603 0402
( ]: a( O6 B! S5 S5 O2 v5 f, ?英制表示法 3216 2125 1608 1005
3 _9 R8 E/ B- B% q; [, Z含义 L:1.2inch(3.2mm)W:0.6inch(1.6mm) L:0.8inch(2.0mm)W:0.5inch(1.25mm) L:0.6inch(1.6mm)W:0.3inch(0.8mm)
) z% A Q" ], E2 \& ~L:0.4inch(1.0mm)W:0.2inch(0.5mm)% i2 ?2 l* C7 R( _$ I
注:a、L(Length):长度; W(Width):宽度; inch:英寸
# V# {% I4 d4 _1 L0 r% @1 @b、1inch=25.4mm1 k1 p6 x7 x# n* g
(2)、在(1)中未提及零件的厚度,在这一点上因零件不同而有所差异,在生产时应以实际量测为准。
s' t! D( Z K- a' u& z( P(3)、以上所讲的主要是针对电子产品中用量最大的电阻(排阻)和电容(排容),其它如电感、二极管、晶体管等等因用量较小,且形状也多种多样,在此不作讨论。7 n# F# m4 R# F; r# W2 t# D& w9 M
(4)、SMT发展至今,随着电子产品集成度的不断提高,标准零件逐步向微型化发展,如今最小的标准零件已经到了0201。
( b I1 Y+ [) y! J% _" N# K2、钽质电容(Tantalum)
# x( |0 F: M- H$ G- w; E. Y( }5 W3 |钽质电容已经越来越多应用于各种电子产品上,属于比较贵重的零件,发展至今,也有了一个标准尺寸系列,用英文字母Y、A、X、B、C、D来代表。! v( g+ {% |: e# F1 {2 [ j
其对应关系如下表
" ]) ] C1 j! Y; l6 u) d4 h0 k7 m型号 Y A X B C D
# X- H$ p) D L8 P& f! D5 B规格
0 G9 T" ]3 J3 F/ ^L(mm) 3.2 3.8 3.5 4.7 6.0 7.3
+ w5 q0 N4 K" Z2 Y' d+ ^* N# S6 NW (mm) 1.6 1.9 2.8 2.6 3.2 4.3" a! f- M6 X% c4 N2 g# `
T (mm) 1.6 1.6 1.9 2.1 2.5 2.8+ V# Z$ `2 e" E; t6 h$ \
注意:电容值相同但规格型号不同的钽质电容不可代用。
) |# j4 e% o0 l3 \- Q* o" P0 l如:10UF/16V”B”型与10UF/16V”C”型不可相互代用。/ `/ k. k% A3 j$ _
二、IC类零件; I* {, o' n7 L6 [# f3 H
IC为Integrated Circuit(集成电路块)之英文缩写,业界一般以IC的封装形式来划分其类型,传统IC有SOP、SOJ、QFP、PLCC等等,现在比较新型的IC有BGA、CSP、FLIP CHIP等等,这些零件类型因其PIN (零件脚)的多寡大小以及PIN与PIN之间的间距不一样,而呈现出各种各样的形状,在本节我们将讲述每种IC的外形及常用称谓等。( \5 w0 w- R* V7 [3 v- s
1、基本IC类型
! w$ { A) z7 t n# u' `7 W(1)、SOP(Small outline Package):零件两面有脚,脚向外张开(一般称为鸥翼型引脚).
9 M5 U# G2 F. s3 r# X' h; x- `5 B; i(2)、SOJ(Small outline J-lead Package):零件两面有脚,脚向零件底部弯曲(J型引脚)。
0 h& n3 @' M) S; G! e$ M( B! M(3)、QFP(Quad Flat Package):零件四边有脚,零件脚向外张开。) `4 m9 ?, e4 X; w
(4)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零件四边有脚,零件脚向零件底部弯曲。- I* U& t6 H: t0 m- M0 O
(5)、BGA(Ball Grid Array):零件表面无脚,其脚成球状矩阵排列于零件底部。) ^9 V# i) y2 X
(6)、CSP(CHIP SCAL PACKAGE):零件尺寸包装。
/ y1 c2 U7 W2 {' a2、IC称谓
: f& G7 R7 Q8 X9 ?) p- n9 c% q4 R0 Y0 p在业界对IC的称呼一般采用“类型+PIN脚数”的格式,如:SOP14PIN、SOP16PIN、SOJ20PIN、QFP100PIN、PLCC44PIN等等。
8 i. P0 n: n6 C6 o0 W5 D" F/ K- R三、零件极性识别
( \' E% e; a: ~& p在SMT零件中,可分为有极性零件与无极性零件两大类。* f5 v" d: U, |* ]+ l% _ S: L$ P
无极性零件:电阻、电容、排阻、排容、电感
& e3 c5 i ~ y3 V( A7 h& h* H有极性零件:二极管、钽质电容、IC2 k1 \3 Z. X4 j3 m( \
其中无极性零件在生产中不需进行极性的识别,在此不赘述;但有极性零件之极性对产品有致命的影响,故下面将对有极性零件进行详尽的描述。& o/ K1 T! p! p
1、二极管(D):在实际生产中二极管又有很多种类别和形态,常见的有Glass tube diode 、Green LED、Cylinder Diode等几种。4 O! s. a5 {, P8 _1 P* Z' b2 E# I* t$ E
(1)、Glass tube diode:红色玻璃管一端为正极(黑色一端为负极)
% s; e/ B( [2 y(2)、Green LED:一般在零件表面用一黑点或在零件背面用一正三角形作记号,零件表面黑点一端为正极(有黑色一端为负极);若在背面作标示,则正三角形所指方向为负极。
# W. v1 f' v, m" d(3)、Cylinder Diode: 有白色横线一端为负极./ `" n6 L3 N: ~8 C
2、钽质电容:零件表面标有白色横线一端为正极。
K) C, G$ {! ]3、IC:/ d7 b" @( K& U+ s3 p
IC类零件一般是在零件面的一个角标注一个向下凹的小圆点,或在一端标示一小缺口来表示其极性。
8 P% Y4 Y4 E, u- u7 @) p4、上面说明了常见零件之极性标示,但在生产过程中,正确的极性指的是零件之极性与PCB上标识之极性一致,一般在PCB上; T4 }+ m: f; _, V6 M$ l, E
装着IC的位置都有很明确的极性标示,IC零件之极性标示与PCB上相应标示吻合即可。
) t. l; E# z6 d: h# S4 n四、零件值换算8 L9 m$ _8 L$ B
这里主要指电阻值与电容值换算,因为在SMT上所用的电阻电容都是尺寸非常小的零件,表示其电阻值或电容值的时候不可能用常用的描述办法表述。如今在业界的标准是电容不标示电容值,而以颜色来区分不同容值的电容,电阻则是把代码标示在零件本体上,即用少量的数字元或英文字母来表示电阻值,于是在代码与实际电阻值之间,人们制定了一定的换算规则,下面便详细讲述有关细则。; O) Y2 @! e7 C4 G# `) p
1、电阻8 t2 s6 x- g$ I7 W. I
(1)、电阻单位为欧姆,符号为”Ω”.. ~4 M4 {4 [( \4 H
(2)、单位换算:1MΩ= KΩ= Ω
) I" C; E: V+ _7 d" M5 R/ z6 \(3)、电阻又分为一般电阻与精密电阻两类,其主要区别为零件误差值及零件表面之表示码位元数不同。# \7 o- J6 `4 V
一般电阻:误差值为±5%;其表示码为三码 例:1036 Z. u; l( M w9 p% G# K
精密电阻: 误差值为±1%;其表示码为四码 例:1002! W/ s. E7 {9 ]7 L- S2 H: g
(4)、换算规则如下:9 K; [8 g$ C3 Y( T+ @- n
一般电阻 精密电阻4 y+ @% ^. t3 _ a
数值(AB)×10n= 电阻值±误差值(5%) 数值(ABC)×10n=电阻值±误差值(1%);
5 H" g- h- q! T: F例:103=10× =10kΩ±5%; 1003=100× =100kΩ±1%' X6 W" A5 G: `, N( q5 u. }1 y
(5)、阻值换算的特殊状况:+ e) m$ {/ q7 ?0 R5 L
a、当n=8或9时,10的次方数分别为-2或-1,即 或 。
; F- S* M; ^5 N/ [0 N/ pb、当代码中含字母“R”时,此“R”相当于小数点“•”。7 n0 G% B8 s2 Z' g, h
例:4R3=4.3Ω±5%; 69R9=69.9Ω±1%) D4 y- A, g! ~. Y' \1 g
(6)、精密电阻除符合以上之换算规则外,另有其它代码表示方法,而又因制造厂商的不同,其代码也不一样,对于这种电阻的换算,应根据厂商提供之代码对照表进行核对换算。 X, \% M7 u | V/ R
2、电容换算! @- z. U# b7 t! n) V
在这里主要讲解电容常用单位之间的换算,因为电子行业中电容的单位一般都比较小,同一种电容有时因供货商不一样而表示的方法也不一样,生产时要能够快速在各种单位之间转换。
- u' m& G8 y" `/ |( T0 g(1)、电容基本单位; l5 _* E# Y! m6 R: m0 `& z$ {
1F= MF= μF= NF= PF/ R: ]( _& V7 p% f: Z% q0 R5 ~
(2)、常用单位
! P# @/ k4 Z6 e常用的单位有μF、NF、PF,在实际生产中要对这三个单位相互间的转换非常熟练.
* X% E% N: t. r) j) w6 P" o , T4 `) \0 }3 O# o9 O
五、部分元件具体封装
9 P% o5 a3 c4 F5 z! k+ x- i发光二极管:
/ s% Y, W/ E b# `# q" i; z7 M i5 B颜色有红、黄、绿、蓝之分;
# ]6 V+ d1 w7 i. L# J- k1 U亮度分普亮、高亮、超亮三个等级;
+ v9 D- Q8 Z& X: ]1 W2 }常用的封装形式有三类:0805、1206、1210
$ _ w8 B2 I8 _
6 `4 {% J; B( G1 t @, \二极管:根据所承受电流的的限度,封装形式大致分为两类,, a) V+ k ^: L
小电流型(如1N4148)封装为1206;! G( J& c9 H) ` [* m1 F
大电流型(如IN4007)暂没有具体封装形式,只能给出具体尺寸:5.5 X 3 X 0.59 n3 b1 z# H2 E' f
贴片二极管有关的封装信息如下:SMA / SMB / SMC / MELF / MINI-MELF / DFS / MINI-DFS /SKY / SF / HER / FR / STD / TVS / SWITCH / ZEMER / DIACES ^+ {- I9 V( l( i1 v
标准封装:
7 z" H$ M4 x6 ESMA <---------------->20105 [1 ^6 w/ d6 L' q0 e0 N
SMB <---------------->2114
4 @( y; ^! |# k7 |) i% lSMC <---------------->3220
# p4 w- m' N) @. s* wSOD123 <---------------->1206( d3 `2 }# V% W# O, t
SOD323 <---------------->0805# b/ J/ `3 X$ w- L3 w/ ?9 o
SOD523 <---------------->0603% o" N4 u$ X' N8 T7 D
: K7 I" q, W( _! x+ F$ w
还有四种封装名称:
1 y5 y# E" ]4 G2 x+ mDO-214AA
& A$ \% i) n5 W( H) LDO-214AB" b# E( ^8 ]. V& p4 m p; ~6 G
DO-214AC
8 Z- I6 b: O7 d( M% xDO-213AB<-------------->MELF
! W8 o4 \ o' t2 t# q" ~) _8 ]6 X. q8 M5 @) q6 ^, v. w) y1 W6 U
电容:可分为无极性和有极性两类,
6 l- l' O& x, Q无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;
- V' O' b% d9 X9 Y8 A0 r极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列,具体分类如下:
/ i! M! d6 k: w6 t& U5 g/ Y类型 封装形式 耐压
! X) K* m' ? W5 l9 S6 K- aA 3216 10V4 u: L- }& l/ D c) @3 Y
B 3528 16V/ {+ B) f ?$ S9 s0 ]7 J$ C8 ]
C 6032 25V
( U" V2 x7 O0 r& g5 Q! ~% ?& YD 7343 35V3 D8 p( W/ b1 c) j$ |! L
4 v3 G" q" H8 x$ F
拨码开关、晶振:等在市场都可以找到不同规格的贴片封装,其性能价格会根据他们的引脚镀层、标称频率以及段位相关联。
# z& T b3 Y% ]7 j. g9 U
; Q" y5 k2 T0 D; v电阻:和无极性电容相仿,最为常见的有0805、0603两类,不同的是,她可以以排阻的身份出现,四位、八位都有,具体封装样式可参照MD16仿真版,也可以到设计所内部PCB库查询。
' Q/ h: W6 k2 F' V2 d6 d注:
( B0 ?# m; V* R! E5 Y: |A\B\C\D四类型的封装形式则为其具体尺寸,标注形式为L X S X H
: A- Y4 x- c/ W* @) r5 m1210具体尺寸与电解电容B类3528类型相同7 t1 R% |' D9 H3 ^" m2 A( [2 }/ c
0805具体尺寸:2.0 X 1.25 X 0.5
5 r/ `4 d" ]! G- d, Z. L1206具体尺寸:3.0 X 1.5 0X 0.5 |
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