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精鸿益电路(深圳)有限公司
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SMDPACKAGETYPE
DIMENSIONS(MM)
DIMENSIONS(INCHES)
2920
7.4x5.1
0.29x0.20
2725
6.9x6.3
0.27x0.25
2512
6.3x3.2
0.25x0.125
2010
5.0x2.5
0.20x0.10
1825
4.5x6.4
0.18x0.25
1812
4.6x3.0
0.18x0.125
1806
4.5x1.6
0.18x0.06
1210
3.2x2.5
0.125x0.10
1206
3.0x1.5
0.12x0.06
1008
2.5x2.0
0.10x0.08
0805
2.0x1.3
0.08x0.05
0603
1.5x0.8
0.06x0.03
0402
1.0x0.5
0.04x0.02
0201
0.6x0.3
0.02x0.01
01005
0.4x0.2
0.016x0.008
SMD贴片元件的封装尺寸:
公制:3216——2012——1608——1005——0603——0402
英制:1206——0805——0603——0402——0201——01005
注意:
0603有公制,英制的区分
公制0603的英制是英制0201
英制0603的公制是公制1608
还要注意1005与01005的区分
1005也有公制,英制的区分
英制1005的公制是公制2512
公制1005的英制是英制0402
像在ProtelDXP(Protel2004)及以后版本中已经有SMD贴片元件的封装库了,如
CC1005-0402:用于贴片电容,公制为1005,英制为0402的封装
CC1310-0504:用于贴片电容,公制为1310,英制为0504的封装
CC1608-0603:用于贴片电容,公制为1608,英制为0603的封装
CR1608-0603:用于贴片电阻,公制为1608,英制为0603的封装,与CC16-8-0603尺寸是一样的,只是方便识别。
MELF圆柱形元件:二极管,电阻等
SOIC集成电路:尺寸规格:SOIC08,14,16,18,20,24,28,32
QFP密脚距集成电路PLCC集成电路:PLCC20,28,32,44,52,68,84
BGA球栅列阵包装集成电路:列阵间距规格:1.27,1.00,0.80
CSP集成电路:元件边长不超过里面芯片边长的1.2倍,列阵间距<0.50的microBGA
Chip片电阻,电容等:尺寸规格:0201,0402,0603,0805,1206,1210,2010,等。
钽电容:尺寸规格:TANA,TANB,TANC,TANDSOT
晶体管:SOT23,SOT143,SOT89等
SMD种类繁多,每一种都以不同的形式封装,造就了庞大的贴片元件库。
1、连接件(Interconnect):提供机械与电气连接/断开,由连接插头和插座组成,将电缆、支架、机箱或其它PCB与PCB板连接起来;可是与板的实际连接必须是通过表面贴装型接触。
2、a.有源电子元件(Active):在模拟或数字电路中,可以自己控制电压和电流,以产生增益或开关作用,即对施加信号有反应,可以改变自己的基本特性。
b.无源电子元件(Inactive):当施以电信号时不改变本身特性,即提供简单的、可重复的反应
3、异型电子元件(Odd-form):其几何形状因素是奇特的,但不必是独特的。因此必须用手工贴装,其外壳(与其基本功能成对比)形状是不标准的例如:许多变压器、混合电路结构、风扇、机械开关块等。
SMD根据不同的分类标准,还可以分为片式晶体管和集成电路。
集成电路又包括SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP、FC、MCM等
下面简单介绍一下我们经常用到的SMD元器件的种类。
注意:括号中的字母代表它们在PCB上的标识。
Chipresistor(R),一般是贴片电阻器身上的三位数字表示其阻值。它的第一位和第二位是有效数字,第三位表示10的倍数,如“103”表示“10KΩ”,“472”表示“4700Ω”,字母“R”表示小数点,例如,“R15”表示“0.15Ω”。
NetworkResistor(RA/RN),将几个参数相同的电阻封装在一起。网络电阻一般应用于数字电路。电阻识别方法与贴片电阻相同。
capacitor(C),使用最多的是MLCC(Multi-layerCeramicCapacitors),MLCC按材质分为COG(NPO)、X7R、Y5V,其中COG(NPO)最稳定。钽电容和铝电容是我们使用的另外两种特殊电容,注意区分两者的极性。
LED(LED),LED分为普通LED和高亮度LED,颜色有白、红、黄、蓝等。LED极性的确定应根据具体的产品制造指南。
Triode(Q),典型的结构有NPN和PNP,包括Triode、BJT、FET、MOSFET等。SMD元件中最常用的封装是SOT-23和SOT-223(更大)。
Inductance(L),电感值一般直接印在机身上。
transformer(T)
Crystaloscillator(X),主要用于各种电路中产生振荡频率。
Fuse
IC(U),即集成电路,是电子产品最重要的功能元件。包比较复杂,后面会详细介绍。
SMD封装的类型
1、BGA(ballgridarray)
球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方;而引脚中心距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见方。而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。
BGA的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。
美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC和GPAC)。
2、BQFP(quadflatpackagewithbumper)
带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84到196左右(见QFP)。
3、碰焊PGA(buttjointpingridarray)
表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。
4、C-(ceramic)
表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。
5、Cerdip
用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECLRAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型EPROM以及内部带有EPROM的微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从8到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G即玻璃密封的意思)。
6、Cerquad
表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP等的逻辑LSI电路。带有窗口的Cerquad用于封装EPROM电路。散热性比塑料QFP好,在自然空冷条件下可容许1.5~2W的功率。但封装成本比塑料QFP高3~5倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多种规格。引脚数从32到368。
7、CLCC(ceramicleadedchipcarrier)
带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G(见QFJ)。
8、COB(chiponboard)
板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。
9、DFP(dualflatpackage)
双侧引脚扁平封装。是SOP的别称(见SOP)。以前曾有此称法,现在已基本上不用。
10、DIC(dualin-lineceramicpackage)陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP)。
11、DIL(dualin-line)
DIP的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称
12、DIP(dualin-linepackage)
双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从6到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm的封装分别称为skinnyDIP和slimDIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP也称为cerdip(见cerdip)。
13、DSO(dualsmallout-lint)
双侧引脚小外形封装。SOP的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。
14、DICP(dualtapecarrierpackage)
双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。另外,0.5mm厚的存储器LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本,按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定,将DICP命名为DTP。
15、DIP(dualtapecarrierpackage)
同上。日本电子机械工业会标准对DTCP的命名(见DTCP)。
16、FP(flatpackage)
扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP或SOP(见QFP和SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。
17、flip-chip
倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在LSI芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。
但如果基板的热膨胀系数与LSI芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固LSI芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。
18、FQFP(finepitchquadflatpackage)
小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。
19、CPAC(globetoppadarraycarrier)美国Motorola公司对BGA的别称(见BGA)。
20、CQFP(quadfiatpackagewithguardring)
带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP之一,引脚用树脂保护环掩蔽,以防止弯曲变形。在把LSI组装在印刷基板上之前,从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L形状)。这种封装在美国Motorola公司已批量生产。引脚中心距0.5mm,引脚数最多为208左右。
21、H-(withheatsink)
表示带散热器的标记。例如,HSOP表示带散热器的SOP。
22、pingridarray(surfacemounttype)
表面贴装型PGA。通常PGA为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA在封装的底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA小一半,所以封装本体可制作得不怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑LSI用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。
23、JLCC(J-leadedchipcarrier)
J形引脚芯片载体。指带窗口CLCC和带窗口的陶瓷QFJ的别称(见CLCC和QFJ)。部分半导体厂家采用的名称。
24、LCC(Leadlesschipcarrier)
无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装,也称为陶瓷QFN或QFN-C(见QFN)。
25、LGA(landgridarray)
触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227触点(1.27mm中心距)和447触点(2.54mm中心距)的陶瓷LGA,应用于高速逻辑LSI电路。
LGA与QFP相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗小,对于高速LSI是很适用的。但由于插座制作复杂,成本高,现在基本上不怎么使用。预计今后对其需求会有所增加。
26、LOC(leadonchip)
芯片上引线封装。LSI封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm左右宽度。
27、LQFP(lowprofilequadflatpackage)
薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。
28、L-QUAD
陶瓷QFP之一。封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8倍,具有较好的散热性。封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑LSI开发的一种封装,在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208引脚(0.5mm中心距)和160引脚(0.65mm中心距)的LSI逻辑用封装,并于1993年10月开始投入批量生产。
29、MCM(multi-chipmodule)
多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分为MCM-L,MCM-C和MCM-D三大类。
MCM-L是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。MCM-C是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。MCM-D是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。
30、MFP(miniflatpackage)
小形扁平封装。塑料SOP或SSOP的别称(见SOP和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。
SMD的检验与存储
为确保所有潮湿敏感器件在储存及使用中受到有效的控制,避免以下两点:
①零件因潮湿而影响焊接质量。
②潮湿的零件在瞬时高温加热时造成塑体与引脚处发生裂缝,轻微裂缝引起壳体渗漏使芯片受潮慢慢失败,影响产品寿命,严重裂缝的直接破坏元件。
1.所有塑料封装的SMD件在出厂时已被密封了防潮湿的包装,任何人都不能随意打开,仓管员收料及IQC检验时从包装确认SMD件的型号及数量。必须打开包装时,应尽量减少开封的数量,检查后及时把SMD件放回原包装,再用真空机抽真空后密封口。
2.凡是开封过的SMD件,尽量优先安排上线。
3.潮湿敏感件储存环境要求,室温低于30℃,相对湿度小于75%。
4.根据生产进度控制包装开封的数量,PCB、QFP、BGA尽量控制于12小时用完,SOIC、SOJ、PLCC控制于48小时内完成。
5.对于开封未用完的SMD件,重新装回袋内,放入干燥剂,用抽真空机抽真空后密封口。
6.使用SMD件时,先检查湿度指示卡的湿度值,湿度值达30%或以上的要进行烘烤,公司使用SMD件配备湿度显示卡一般为六圈式的,湿度分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%。读法:如20%的圈变成粉红色,40%的圈仍显示为蓝色,则蓝色与粉红色之间淡紫色旁的30%,即为湿度值。
8.QFP的包装塑料盘有不耐高温和耐高温两种,耐高温的有Tmax=135、150或180℃几种可直接放进烘烤,不耐高温的料盘,不能直接放入烘箱烘烤
SMD的检验
表面组装元器件检验。元器件主要检测项目包括:可焊性、引脚共面性和使用性,应由检验部门作抽样检验。元器件可焊性的检测可用不锈钢镊子夹住元器件体浸入235±5℃或230±5℃的锡锅中,2±0.2s或3±0.5s时取出。在20倍显微镜下检查焊端的沾锡情况,要求元器件焊端90%以上沾锡。
作为SMT贴片加工车间可做以下外观检查:
⒈目视或用放大镜检查元器件的焊端或引脚表面是否氧化或有无污染物。
⒉元器件的标称值、规格、型号、精度、外形尺寸等应与产品工艺要求相符。
⒊SOT、SOIC的引脚不能变形,对引线间距为0.65mm以下的多引线QFP器件,其引脚共面性应小于0.1mm(可通过贴装机光学检测)。
⒋要求清洗的产品,清洗后元器件的标记不脱落,且不影响元器件性能和可靠性(清洗后目检)。
FPC如何采用SMT组装技术?
在柔性印制电路板FPC上贴装SMD的工艺要求:
在电子产品小型化发展之际,相当一部分消费类产品的表面贴装,由于组装空间的关系,其SMD都是贴装在FPC上来完成整机的组装的.FPC上SMD的表面贴装已成为SMT技术发展趋势之一.对于表面贴装的工艺要求和注意点有以下几点.
常规SMD贴装
特点:贴装精度要求不高,元件数量少,元件品种以电阻电容为主,或有个别的异型元件.
关键过程:1.锡膏印刷:FPC靠外型定位于印刷专用托板上,一般采用小型半自动印刷机印刷,也可以采用手动印刷,但是手动印刷质量比半自动印刷的要差.
⒉贴装:一般可采用手工贴装,位置精度高一些的个别元件也可采用手动贴片机贴装.
⒊焊接:一般都采用再流焊工艺,特殊情况也可用点焊.
高精度贴装
特点:FPC上要有基板定位用MARK标记,FPC本身要平整.FPC固定难,批量生产时一致性较难保证,对设备要求高.另外印刷锡膏和贴装工艺控制难度较大.
关键过程:
1.FPC固定:从印刷贴片到回流焊接全程固定在托板上.所用托板要求热膨胀系数要小.固定方法有两种,贴装精度为QFP引线间距0.65MM以上时用方法A;贴装精度为QFP引线间距0.65MM以下时用方法。
方法A:托板套在定位模板上.FPC用薄型耐高温胶带固定在托板上,然后让托板与定位模板分离,进行印刷.耐高温胶带应粘度适中,回流焊后必须易剥离,且在FPC上无残留胶剂.
方法B:托板是定制的,对其工艺要求必须经过多次热冲击后变形极小.托板上设有T型定位销,销的高度比FPC略高一点.
⒉锡膏印刷:因为托板上装载FPC,FPC上有定位用的耐高温胶带,使高度与托板平面不一致,所以印刷时必须选用弹性刮刀.锡膏成份对印刷效果影响较大,必须选用合适的锡膏.另外对选用B方法的印刷模板需经过特殊处理.
⒊贴装设备:第一,锡膏印刷机,印刷机最好带有光学定位系统,否则焊接质量会有较大影响.其次,FPC固定在托板上,但是FPC与托板之间总会产生一些微小的间隙,这是与PCB基板最大的区别.因此设备参数的设定对印刷效果,贴装精度,焊接效果会产生较大影响.因此FPC的贴装对过程控制要求严格.
三.其它:为保证组装质量,在贴装前对FPC最好经过烘干处理。