表面贴装元器件
发布时间:2011/8/24 13:47:55 访问次数:6599
表面贴装技术(SMT,简称表贴)当前电子组装制造的主流技术,电子元器件的贴片式封装自然成为元器件的主要形式。目前几乎所有的元器件都以表贴式封装为主,许多新型元器件,特别是超大规模集成电路和集成化无源元件都只有表贴式封装。
1.元器件封装及表贴封装
1)元器件封装
电子元器件的封装(package)是由电子封装延伸出来的概念,有狭义和广义之分。
狭义的电子封装,指半导体制造领域(包括半导体分立器件和集成电路)中对制造好的半导体芯片(通常称为裸芯片)加上保护外壳和连接引线,使之便于测试、包装、运输和组装到印制电路板上。如图4.3.4所示,封装不仅起着安装、固定、密封等保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过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器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。封装技术的水平直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的印制电路板的设计和制造,因此是半导体制造的重要技术之一。
广义的电子封装,即通常称为电子元器件的封装,不仅包括半导体器件的封装,而且包括电阻、电容、电感、电位器、开关、继电器、连接器、变压器等无源元件及敏感器件、显示器件、保护器件等其他元器件,也包括电路模块的封装。图4.3.5所示为电阻器的插装与表贴封装结构示意图。尽管这些元器件与半导体器件在电路中功能和作用各不相同,但都需要外壳保护元器件的“芯”并提供与印制电路板的可靠连接方法,因此,对于电子元器件来说,封装形式同样很重要。
电子元器件的封装与电子工艺密切相关,封装材料(金属、陶瓷、塑料等)以及封装形式(通孔插装与表面贴装)不仅涉及封装的成本、效率,也涉及产品的工艺特性与性能质量,是电子制造技术的重要内容之一。
2)表贴封装
表面贴装元器件是电子元器件中适合采用表面贴装工艺进行组装的元器件名称,也是表面组装元件(surface mount components.SMC)和表面组装器件(surface mountdevices,SMD)的中文通称。早期表面贴装元器件也称为片式元件(chip components),现在除非特别说明,习惯上把表面贴装元器件简称为表贴元器件或表贴元件、表贴器件以及英文缩写SMC/SMD。
表面安装元器件在功能和主要电性能上和传统插装元器件没有什么差别,主要不同之处在于元器件的结构和封装。另外表面安装元器件在焊接时要经受较高的温度,元器件和印制电路板必须具有匹配的热膨胀系数。
表贴元器件有如下优点:
①小型化——体积、重量减小,无引脚或短引脚;
②无引脚或引脚很短,这就减小了寄生电感和电容,改善了高频特性,有利于提高电磁兼容性;
③形状简单、结构牢固,组装后与电路板的间隔很小,紧贴在电路板上,耐振动和冲击,提高电子产品的可靠性;
④尺寸和包装标准化,适合采用自动机械进行组装,效率高、质量好,能实现大批量生产,综合成本低。
2.表贴封装的类型
元器件有多种分类方法,对于组装制造而言,我们主要关心的是组装性能,即元器件的封装和结构性能。
对于贴装而言,无论元器件的功能、性能和材料干差万别,只要外封装一样,我们就可以看作一种元件。表面贴装元器件的分类如图4.3.7所示。
3.IC封装与表贴元器件引线结构
1) IC封装
集成电路是电子元器件的灵魂和核心,在元器件封装中集成电路的封装形式最多、发展速度最快。五花八门的封装形式、林林总总的英文缩写令人目不暇接。但是对于组装制造而言,我们只对封装的外特性感兴趣,即封装尺寸、引线结构、表面材料特性等与贴装、焊接等工艺有关的性能。从这一点,可以把过去、现在及未来可能出现的所有集成电路封装归纳为如图4.3.8所示的几种。
2)表贴元器件引线结构与连接
按照元器件的端子结构,表面组装元器件可分为有引脚和无引脚两种类型。无引脚的以无源元件居多,有引脚的都是特殊短引线结构,以有源器件和机电元件为主。表4.3.1列出了引线结构类型和连接特征。 Y31B41135FP
表面贴装技术(SMT,简称表贴)当前电子组装制造的主流技术,电子元器件的贴片式封装自然成为元器件的主要形式。目前几乎所有的元器件都以表贴式封装为主,许多新型元器件,特别是超大规模集成电路和集成化无源元件都只有表贴式封装。
1.元器件封装及表贴封装
1)元器件封装
电子元器件的封装(package)是由电子封装延伸出来的概念,有狭义和广义之分。
狭义的电子封装,指半导体制造领域(包括半导体分立器件和集成电路)中对制造好的半导体芯片(通常称为裸芯片)加上保护外壳和连接引线,使之便于测试、包装、运输和组装到印制电路板上。如图4.3.4所示,封装不仅起着安装、固定、密封等保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过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器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。封装技术的水平直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的印制电路板的设计和制造,因此是半导体制造的重要技术之一。
广义的电子封装,即通常称为电子元器件的封装,不仅包括半导体器件的封装,而且包括电阻、电容、电感、电位器、开关、继电器、连接器、变压器等无源元件及敏感器件、显示器件、保护器件等其他元器件,也包括电路模块的封装。图4.3.5所示为电阻器的插装与表贴封装结构示意图。尽管这些元器件与半导体器件在电路中功能和作用各不相同,但都需要外壳保护元器件的“芯”并提供与印制电路板的可靠连接方法,因此,对于电子元器件来说,封装形式同样很重要。
电子元器件的封装与电子工艺密切相关,封装材料(金属、陶瓷、塑料等)以及封装形式(通孔插装与表面贴装)不仅涉及封装的成本、效率,也涉及产品的工艺特性与性能质量,是电子制造技术的重要内容之一。
2)表贴封装
表面贴装元器件是电子元器件中适合采用表面贴装工艺进行组装的元器件名称,也是表面组装元件(surface mount components.SMC)和表面组装器件(surface mountdevices,SMD)的中文通称。早期表面贴装元器件也称为片式元件(chip components),现在除非特别说明,习惯上把表面贴装元器件简称为表贴元器件或表贴元件、表贴器件以及英文缩写SMC/SMD。
表面安装元器件在功能和主要电性能上和传统插装元器件没有什么差别,主要不同之处在于元器件的结构和封装。另外表面安装元器件在焊接时要经受较高的温度,元器件和印制电路板必须具有匹配的热膨胀系数。
表贴元器件有如下优点:
①小型化——体积、重量减小,无引脚或短引脚;
②无引脚或引脚很短,这就减小了寄生电感和电容,改善了高频特性,有利于提高电磁兼容性;
③形状简单、结构牢固,组装后与电路板的间隔很小,紧贴在电路板上,耐振动和冲击,提高电子产品的可靠性;
④尺寸和包装标准化,适合采用自动机械进行组装,效率高、质量好,能实现大批量生产,综合成本低。
2.表贴封装的类型
元器件有多种分类方法,对于组装制造而言,我们主要关心的是组装性能,即元器件的封装和结构性能。
对于贴装而言,无论元器件的功能、性能和材料干差万别,只要外封装一样,我们就可以看作一种元件。表面贴装元器件的分类如图4.3.7所示。
3.IC封装与表贴元器件引线结构
1) IC封装
集成电路是电子元器件的灵魂和核心,在元器件封装中集成电路的封装形式最多、发展速度最快。五花八门的封装形式、林林总总的英文缩写令人目不暇接。但是对于组装制造而言,我们只对封装的外特性感兴趣,即封装尺寸、引线结构、表面材料特性等与贴装、焊接等工艺有关的性能。从这一点,可以把过去、现在及未来可能出现的所有集成电路封装归纳为如图4.3.8所示的几种。
2)表贴元器件引线结构与连接
按照元器件的端子结构,表面组装元器件可分为有引脚和无引脚两种类型。无引脚的以无源元件居多,有引脚的都是特殊短引线结构,以有源器件和机电元件为主。表4.3.1列出了引线结构类型和连接特征。 Y31B41135FP