电子产品制作工艺与实训(第二版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.5 表面安装技术元器件

2.5.1 表面安装技术元器件简介

表面安装技术(SMT)元器件由于安装方式的不同,与穿孔插装技术(THT)元器件主要区别在外形封装。另外由于SMT重点在减小体积,故SMT元器件以小功率元器件为主。又因为大部分SMT元器件为片式,故通常又称为片状元器件或表面贴装元器件,一般简称SMD和SMC。

表面贴装元器件从功能上分类,可分为有源器件SMD、无源元件SMC和机电元件三大类。

表面贴装元器件从结构形状上分类,可分为薄片矩形、圆柱形、扁平异形等。

SMC主要包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器和陶瓷振荡器等。

SMD分立器件包括各种分立半导体器件,主要有二极管、三极管、场效应管,也有由2或3只三极管、二极管组成的简单复合电路。

2.5.2 贴片阻容元器件

表面贴装元器件包括表面贴装电阻、电位器、电容、电感、开关、连接器等。使用最广泛的是贴片(片状)电阻和电容。

贴片电阻、电容的类型、尺寸、温度特性、电阻、电容值、允差等,目前还没有统一标准,各生产厂商表示的方法也不同。

目前我国市场上贴片电阻、电容以公制代码表示外型尺寸。

1.贴片电阻

表2.17是常用贴片电阻主要参数。

(1)有★号的是英制代号。

(2)贴片电阻厚度为0.4~0.6mm。

(3)最新贴片元件为1005(0402)、0603(0201),目前应用较少。

(4)电阻值采用数码法直接标在元件上,阻值小于10Ω用R代替小数点,如8R2表示8.2Ω,0 R为跨接片,电流容量不超过2 A。

表2.17 常用贴片电阻主要参数

2.贴片电容

(1)贴片电容主要是陶瓷叠片独石结构,其外形代码与贴片电阻含义相同,主要有1005/0402、1608/0603、2012/0805、3216/1206、3225/1210、4532/1812、5664/2225等(1005为公制,0402为英制)。

(2)贴片电容元件厚度为0.9~4.0mm。

(3)贴片陶瓷电容依所用陶瓷不同分为三种,其代号及特性分别为:NPO,Ⅰ类陶瓷,性能稳定,损耗小,用于高频高稳定场合;X7R,Ⅱ类陶瓷,性能较稳定,用于要求较高的中低频的场合;Y5V,Ⅲ类低频陶瓷,比容大,稳定性差,用于容量、损耗要求不高的场合。

(4)贴片陶瓷电容的电容值也采用数码法表示,但不印在元件上。其他参数如允许偏差、耐压值等表示方法与普通电容相同。

2.5.3 表面贴装器件及集成电路的封装

表面贴装器件包括表面贴装分立器件(二极管、三极管、场效应管、晶闸管等)和集成电路两大类。

1.表面贴装分立器件

除部分二极管采用无引线圆柱外形,其主要外形封装为小外形封装SOP型和TO型。此外还有SC-70(2.0×1.25)、SO-8(5.0×4.4)等封装。

2.表面贴装集成电路

常用SOP封装和四边引线扁平封装QFP封装,如图2.17(a)所示。这种封装属于有引线封装。

SMD集成电路有一种称为球形栅格阵列BGA的封装[图2.17(b)],应用非常广泛,主要用于引线多、要求微型化的电路。当然还有近年来出现的芯片尺寸封装CSP和多芯片组件MCM封装。

图2.17 常用SOP封装和BGA封装

3.集成电路的封装

所谓集成电路的封装,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。

衡量集成电路封装技术的重要指标是封装比(封装比等于芯片面积比封装面积),这个比值越接近1越好。

集成电路的封装技术已经发展得非常先进了。它的发展史是从DIP、QFP、PGA、BGA、CSP到MCM,封装比越来越接近1,其他相应的技术都取得了巨大的发展。

2.5.4 贴片电阻、电容的规格、封装、尺寸、命名方法及区别

图2.18 贴片电阻的规格、封装及尺寸

1.贴片电阻、电容的规格、封装及尺寸

贴片电阻的规格、封装及尺寸,如图2.18所示。

贴片电阻常见封装有9种,用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码,前两位与后两位分别表示电阻的长与宽,以英寸(in.)为单位,人们常说的0603封装就是指英制代码。另一种是公制代码,也由4位数字表示,其单位为mm。表2.18列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸,贴片电阻封装尺寸(a、b、L、W、t)如图2.19所示。

图2.19 贴片电阻封装尺寸

表2.18 贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸

2.贴片电阻、电容功率与尺寸对应关系

(1)电阻封装尺寸与功率关系一般是:02011/20W、04021/16W、06031/10W、08051/8W、12061/4W。

(2)电容、电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402为1.0×0.5、0603为1.6×0.8、0805为2.0×1.2、1206为3.2×1.6、1210为3.2×2.5、1812为4.5×3.2、2225为5.6×6.5。

(3)常规贴片电阻(部分)。

(4)常规的贴片电阻的标准封装及额定功率如下:英制(in.)公制(mm)额定功率(W)。020106031/20、040210051/16、060316081/10、080520121/8、120632161/4、121032251/3、181248321/2、201050253/4、251264321。

3.国内贴片电阻的命名方法及参数说明

(1)贴片电阻的命名方法。

①5%精度的命名,如RS-05K102JT;1%精度的命名,如RS-05K1002FT。

②贴片电阻的误差精度。贴片电阻阻值误差精度有±1%、±2%、±5%、±10%精度,常规用的最多的是±1%和±5%精度。±5%精度的常规是用三位数来表示的,如512,前面两位是有效数字,第三位数表示有多少个零,基本单位是Ω,这样就是5100Ω。

为了区分±5%、±1%的电阻,±1%的电阻常规多数用4位数来表示,这样前三位表示有效数字,第四位表示有多少个零,如4531,也就是4530Ω,即4.53kΩ。

(2)贴片电阻的参数说明。

①5%精度的命名:RS-05K102JT。

②1%精度的命名:RS-05K1002FT。

A. R表示电阻。

B.s表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。

C. 05表示尺寸(in.):02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。

D. K表示温度系数为100 ppm/℃。

E. 102是5%精度阻值表示法:前两位表示有效数字,第三位表示有多少个零,基本单位是Ω,102为1000Ω=1kΩ。1002是1%精度阻值表示法:前三位表示有效数字,第四位表示有多少个零,基本单位是Ω,1002为10000Ω=10kΩ。

F. J表示精度为5%、F表示精度为1%。

G. T表示编带包装。

贴片电容和贴片电阻都是一样可以用的,如0805、1206等。

4.贴片电阻、电容的“R”表示

(1)贴片电阻的标称值表示与贴片电容标称值表示都是数字与“R”组合表示的。例如,3Ω用3R0表示,10Ω用100表示,100Ω用101表示,也就是说“R”表示点“.”的意思,而101后面个位数的“1”表示的是带有1个0,如102表示1000。

(2)电阻上的数字和字母表示的就是阻值,R002就表示0.002Ω,180表示的就是18Ω。

5.贴片电阻与贴片电容的区别

由于电阻上面有白色的字体表示,因此除端角外,背景颜色应该是黑色的,而电容上就没有字体表示,也不会有黑色的颜色,因为有黑色的话容易让人产生误解以为电容被氧化了。