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贴片元件封装--SMT基础知识介绍
/ p- m$ C1 E: E9 N( x. r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 ...+ {7 t \) z; G% K8 E5 E2 z1 q. D
: e2 K o0 d2 r; W/ W/ b
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。: w2 k. A# U1 ~8 T" y/ M( v' a
SMT零件, n8 a! `6 u) q2 r! u1 A0 \ O
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。
$ M) n; M& @7 @; s一、标准零件) U) g; n E& x+ f5 N% F
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。, r7 Q3 {2 ]/ b: H* e; C1 W
1、 零件规格:. Z. J0 X g" h- [3 I1 b* U
(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。
( v% R0 Z: e( K; v标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法,如下表! T& C. w3 i( M# Y
公制表示法 1206 0805 0603 0402
2 F; P$ L$ j# z w' n( {英制表示法 3216 2125 1608 1005
1 r1 x: k, j+ J" h) ^! a6 y6 s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)
/ d" F A. q+ B8 Y- zL:0.4inch(1.0mm)W:0.2inch(0.5mm)7 _, T, T) h$ I: F$ F: @
注:a、L(Length):长度; W(Width):宽度; inch:英寸
: y" @' y7 c% M3 e4 J: R" Wb、1inch=25.4mm( ]- R0 m3 F, w" R( k/ q* w [. g1 U* k7 {
(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。
$ E" }# p( o2 q7 |# l(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 }3 ~; u5 p& e3 d
(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。
% s) k" _. t9 X2、钽质电容(Tantalum) A9 H5 c3 |* T* g9 D6 u
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。
; ~, y# x6 S. V, P$ c$ C其对应关系如下表) L, s& Y' x3 {, _! e* B- C; c5 i
型号 Y A X B C D
o- e* @" S* C8 j9 d规格
" E7 i P4 b8 F) {# KL(mm) 3.2 3.8 3.5 4.7 6.0 7.3 Q$ {* @" }2 ?5 w1 A. s
W (mm) 1.6 1.9 2.8 2.6 3.2 4.3
) p) i3 l. {5 l$ B6 Q: }T (mm) 1.6 1.6 1.9 2.1 2.5 2.8/ T' l# {4 W! x8 r5 S' r5 z
注意:电容值相同但规格型号不同的钽质电容不可代用。7 n j$ ]2 x/ Q5 p" p* C) Z
如:10UF/16V”B”型与10UF/16V”C”型不可相互代用。
# V3 W+ N. u: o) A二、IC类零件- s. t: d2 k5 B3 Z0 O
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。& R a/ n/ K2 v2 ?7 D% `
1、基本IC类型
, }& Z3 o, k) b5 o(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).
u: {7 [6 v4 ]; i( X(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)。
! W D' Z1 O% O' V& c3 v1 y' s" Y(3)、QFP(Quad Flat Package):零件四边有脚,零件脚向外张开。/ k+ Q; ]1 o3 F( @
(4)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零件四边有脚,零件脚向零件底部弯曲。. e: G+ ` Z* `0 `( @$ h
(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。
* T4 T* O' h7 G7 I( i(6)、CSP(CHIP SCAL PACKAGE):零件尺寸包装。
" v. [& c& ], q/ E1 c7 u( r ?2、IC称谓1 S8 w6 N& k: j' N; D
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。5 j. k1 l8 ]! g0 N, R" V5 b
三、零件极性识别) {% p) X# R: M/ ?: R' {* m: t
在SMT零件中,可分为有极性零件与无极性零件两大类。
8 B J9 ~/ e/ [ u无极性零件:电阻、电容、排阻、排容、电感3 O: C4 b4 w# g
有极性零件:二极管、钽质电容、IC
: Y! h# s& O& T* R1 r5 @* ]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。
8 f- \4 j) S }& y8 Z1 P1、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。* b5 g: g. U& x$ g
(1)、Glass tube diode:红色玻璃管一端为正极(黑色一端为负极)4 }8 p9 G. @2 K* Z0 ? F: t. g9 w
(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。
& F0 X# c5 C& c P. B; v6 m(3)、Cylinder Diode: 有白色横线一端为负极.
+ V; r2 m0 q# i# G2、钽质电容:零件表面标有白色横线一端为正极。- K5 ]' r% F- f+ l1 U: b
3、IC:
$ H2 e9 I6 z$ i G6 B1 lIC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。2 o! P9 y" }3 C \1 r
4、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
. |% s$ F6 \& n9 f: r2 d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。
$ k3 \) z3 C: C9 W- W8 r9 l! [四、零件值换算
( l0 n2 Q2 n' V7 |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。
' P. U {8 M2 [* X- w1、电阻3 b/ Q$ X/ p* y0 T- W5 [2 L
(1)、电阻单位为欧姆,符号为”Ω”.
; W, j) \9 {: x3 F(2)、单位换算:1MΩ= KΩ= Ω
% ~4 S- Y* _( ?3 ?(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。& c. G+ {6 Z0 W& h9 l: a
一般电阻:误差值为±5%;其表示码为三码 例:1039 b( m) v# l! I& G) F! g
精密电阻: 误差值为±1%;其表示码为四码 例:10029 Z% F3 C- t& K9 j
(4)、换算规则如下:
1 k" s* A2 R" Z" k一般电阻 精密电阻# s# j+ F( x0 e1 m
数值(AB)×10n= 电阻值±误差值(5%) 数值(ABC)×10n=电阻值±误差值(1%);
* s2 U( A F$ @. v* F) @7 ~例:103=10× =10kΩ±5%; 1003=100× =100kΩ±1%( B* j) s: v. k5 R
(5)、阻值换算的特殊状况:3 P# k/ o e* u. {7 c
a、当n=8或9时,10的次方数分别为-2或-1,即 或 。
0 k3 o) P+ j# I# D bb、当代码中含字母“R”时,此“R”相当于小数点“•”。* Y- \% K. R) S
例:4R3=4.3Ω±5%; 69R9=69.9Ω±1%3 q& T% z- r! I: Y: K, |3 o, h* H: t
(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。2 @ _: D I8 D. ~# r! Q
2、电容换算5 ^7 }0 g" c! E6 ~1 t3 }
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。+ ~3 P. _2 g- B0 u# B
(1)、电容基本单位
& U$ P* x' G* H. R4 Y1F= MF= μF= NF= PF, u$ S" C! U5 a7 L" ?
(2)、常用单位/ p+ H l9 }5 P
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., N9 n8 F! E0 V R& a: a
, B% {6 b k# K _
五、部分元件具体封装2 _4 Z1 c& y0 H& T7 E
发光二极管:
! X1 T' z' {8 ]2 _5 K颜色有红、黄、绿、蓝之分;
$ d; W, O8 `" {/ c6 M! E亮度分普亮、高亮、超亮三个等级;9 J3 ?$ a l$ e
常用的封装形式有三类:0805、1206、1210
. D9 ]0 L1 d3 d9 H7 \" u! a$ e, ?! ^$ s/ i. |
二极管:根据所承受电流的的限度,封装形式大致分为两类,# `2 Z7 I, w$ s$ q% R: L
小电流型(如1N4148)封装为1206;/ ?. x" _3 _) W3 u7 Z8 @) ]- ^- e
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 0.5
8 T) A6 V8 U$ x$ L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
6 i+ ?3 q s* k; J/ s& t标准封装:2 W3 F/ p0 I8 ~8 E
SMA <---------------->2010
5 f. M" u+ O3 H5 u) b& fSMB <---------------->2114
: D H& z! [/ L, GSMC <---------------->32209 |' M5 f. J' J2 l. A& t
SOD123 <---------------->1206+ s( E6 z3 o! }# ]; f+ O' n1 J
SOD323 <---------------->08056 I2 T- I& s- _1 f
SOD523 <---------------->0603
: U) B% [4 @& D1 ?" [ ( Z0 B; U" I) b" V h4 A* [8 {: v) \
还有四种封装名称:
. V* P& \! _( ~/ w2 v& rDO-214AA3 C4 e; H$ k) A l- R* D4 N" s
DO-214AB
; A$ X* _* |9 j" P1 }" iDO-214AC
| f7 _: U2 T1 o9 LDO-213AB<-------------->MELF$ M3 m) _" o u6 e; |3 h, \: |& _: n
" v+ T" N* T+ G3 w; E, q0 d电容:可分为无极性和有极性两类,7 n0 ?$ u( Z" s/ `; d# k$ X/ C& O
无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;# m# C; J& O# b
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:
8 L/ @, X. f/ r. R9 t4 Z类型 封装形式 耐压3 Q: ]7 P8 Z; \- b. `. Y8 {' i3 O
A 3216 10V2 R" J' y7 }3 Q; Y% d
B 3528 16V& b$ _- y8 C R6 T) T$ _% f
C 6032 25V9 k c' T2 Y; \% \& k' d
D 7343 35V
# x6 _; Q/ w$ Y3 y; @' [8 G. X6 b2 i
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。+ C$ ]/ s& y9 N. z
9 e4 H1 O9 j h1 w4 }- K! A" Z% l1 u
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。0 W# J& e1 e8 @3 l, I
注:
7 ?% }. X9 i' ~# q; \0 q% FA\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; H' U9 p3 G2 g, q( }; C: w0 g
1210具体尺寸与电解电容B类3528类型相同; P; Z9 {% n$ C* Z8 S6 {# X
0805具体尺寸:2.0 X 1.25 X 0.5
! b; z2 l7 j) h0 U1206具体尺寸:3.0 X 1.5 0X 0.5 |
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