第二章SMT料件知识

5第二章SMT料件知识一、PCB（PrintedCircuitBoard）即印刷电路板1.PCB组成成份：电脑板卡常用的是FR-4型号，由环氧树脂和玻璃纤维复合而成。2.PCB作用2.1提供元件组装的基本支架2.2提供零件之间的电性连接（利用铜箔线）2.3提供组装时安全、方便的工作环境。3.PCB分类3.1根据线路层的多少分为：双面板、多层板。双面板指PCB两面有线路，而多层板除PCB两面有线路外，中间亦布有线路，目前常用的多层板为四层板，中间有一层电源和一层地。3.2根据焊盘镀层可分为：喷锡板、金板、喷锡板因生产工艺复杂，故价钱昂贵，但其上锡性能优于金板。4.PCB由线路、焊垫、丝印、绝缘漆、金手指、定位孔、导通孔、贯穿孔等构成。4.1线路：线路是提供信号传输的主要通道，随着电子集成度越来越高，线路越来越精细，有些线路要求有屏闭作用，如有些在两条线路之间有一条空线，有些线路做成弯弯曲曲的形状，其目的是用来作屏闭作用。4.2焊垫：焊垫是零件组装的地方，经过过回焊炉锡膏熔解或过波峰焊后对零件进行固定。4.3丝印：也即白油，文字印刷标明零件的名称、位置、方向。PCB上有产品型号、版本、CE字样、FCC代码、MADEINCHINA（或MADEINTAIWAN）、UL码（94V-0），厂商标志（LOGO图样）和生产批号。4.4绝缘漆：绝缘漆作用是绝缘、阻焊、防止PCB板面被污染，今后的PCB以黄油和绿油偏多。4.5金手指：与主板传递信号，要求镀金良好。4.6定位孔：固定印刷锡膏用。4.7导通孔：又称VIA孔，PCB上最小的孔，作导通用。4.8贯通孔：插DIP件用。4.9螺丝孔：固定螺丝用。5.MARK点5.1作用：①便于机器识别PCB；②PCB中心定点之参照；③校正不规则PCB。5.2要求：①至少有两点，但若仅两点，这两点不可以在同一水平线或垂直线上。②周围尽量不要有焊盘或导通孔等，避免机器误识别。☉（周围是指中心部分）二、SMT件基本知识SMT元器件的设计﹑开发﹑生产，为SMT的发展提供了物料保证。常将其分为SMT组件(SMC含表面安装电阻﹑电容﹑电感)和SMT器件(SMD，包含表面安装二极管﹑三极管﹑集成电路等)。我们常接触的元器件有：1.电阻器1.1电阻的类型及结构和特点：1.1.1碳膜电阻：气态碳氧化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或瓷管上，形成一层结晶碳膜。改变碳膜的厚度和用刻槽方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值，碳膜电阻成本较低。1.1.2金属膜电阻：在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜，刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值，与碳膜电阻相比体积小，噪声低，稳定性好，但成本较高。1.1.3碳质电阻：把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经热处理制成，在电阻上用色环表示它的阻值，这种电阻成本低，阻值范围宽，但性能差，极少采用。1.2电阻的主要特性指标：表征电阻的主要技术参数有电阻值、额定功率、误差范围等1.2.1电阻的单位：欧姆（Ω）、千欧姆（KΩ）、兆欧姆（MΩ）其中：1000Ω=1KΩ、1000KΩ=1MΩ1.2.2电阻常用符号R表示。1.2.3电阻的表示方法电阻的阻值及误差，一般可用数字标记印在电阻器上或用色环表示，下面只介绍数字表示法：①误差值为5%的贴片电阻一般用三位数标印在电阻器上，其中前两位表示有效数字，第三位表示倍数10n次方，例如：一颗电阻本体上印有473则表示电阻值=47×103Ω=47KΩ，100Ω的电阻本体上印字迹为101。有时还会遇到四位数表示的电阻如﹕1203…………………120000Ω(120KΩ)4702…………………47000Ω(47KΩ)②精密电阻通常用四位数字表示，前三位为有效数字，第四位表示10n次方，例如：147Ω的精密电阻，其字迹为1470，但在0603型的电阻器上再打印4位数字，不但印刷成本高，而且肉眼难于辨别，详见附件E96系例的标示方法。③小于10Ω的阻值用字母R与二位数字表示：5R6=5.6Ω3R9=3.9ΩR82=0.82Ω④SMD电阻的规格有0805,0603,0402等，如0805表示0.08(长)×0.05(宽)英寸。⑤另外还有SMD型的排阻，通常用RP××表示，如：10KOHM8P4R表示8个脚由4个独立电阻组成，阻值为10KOHM的排阻。图：R还有一种SMD型排阻，有方向标示的，有一脚为公共端，其它脚PIN与公共端构成一个电阻。图：1.2.4电阻的主要功能：限流和分压注意：在元器件取用时，须确保其主要参数一致，方可代用，但必须经品保人员确认。2、电容器2.1电容器的种类、结构和特点：2.1.1陶瓷电容：用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜体极板制板，其特点是体积小，耐热性较好、损耗小，绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路，铁电陶瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。2.1.2铝电解电容：它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制成，还需经右流电压处理，处理使正极片上形成一层氧化膜做介质，其特点是容量大，但漏电大，稳定性差，有正负极性，适于电源滤波和低频电路中。使用时正负极不要接反。2.1.3钽铌电解电容：它用金属钽或者铌做正极，用稀流酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的氧化膜做成介质制成，其特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好，用在要求较高的设备中。2.1.4陶瓷电容用C.CAP或Cer.CAP表示，简写C/C；电解电容用E.CAP表示简写E/C，钽电容用T.CAP或TAN.CAP简写T/C；电解电容、钽电容均为极性电容。2.2电容器主要特性指标：表征电容器的主要参数有电容量、误差范围、工作电压、温度系数等等2.2.1电容的单位：法拉（F）、微法拉（uF）、皮法拉（pF）、纳法（nF）其中：1F=106uF=109nF=1012pF2.2.2电容器常用C、BC、MC、TC表示。2.2.3电容器的表示方法：数字表示法或色环表示法数字表示方法一般用三位数字，前两位表示有效数字，第3位表示倍数10n次方，单位为pF列如：473表示47000pF、103表示10000pF即0.01uF。2.2.4电容的主要功能：产生振荡、滤波、退耦、耦合。2.2.5SMD电容的材料有NPO，X7R，Y5V，Z5U等，不同的材料做出不同容值范围的电容。（详见附件五）2.2.6SMD电容的规格与电阻一样有0805、0603、0402、1206等，其算法与电阻相同。2.2.7SMD钽电容表面有字迹表明其方向、容值，通常有一条横线的那边标志钽电容的正极。2.2.8钽电容规格通常有：A：SizeB：SizeC：SizeD：SizeE：SizeJ：Size由A→J钽电容体积由小→大。注意：(1)因电容容值未丝印在组件表面，且同样大小﹑厚度﹑颜色相同的组件，容值大小不一定相同，故对电容容值判定必须借助检测仪表测量。(2)钽质电解电容﹑铝壳电解电容类型的电容，它们均有极性方向，其表面常丝印有容量大小和耐压。(3)耐压表示此电容允许的工作电压，若超过此电压，将影响其电性能，乃至击穿而损坏。2.2.9矩形贴片电阻、电容元件的外形尺寸代号：矩形贴片电阻、电容元件，是ＳＭＣ中最常用的，为了简便起见常用四位数字代号来表示其外形尺寸，由于外形尺寸有英寸与公制两种，有时会混淆而分辨不清。一般日本公司产品都用公制，欧美公司产品都是英制，我国早期从日本引进ＳＭＴ较多用公制代号，而近几年又大多从欧美引进较多使用英制代号，所以目前两种经常使用。矩形贴片电阻、电容元件的外形代号取其长与宽的尺寸单位数值，公制为“mm”而英制为10mil数值，mil为千分之一英寸,1英寸=2.54cm注意：同一种外形规格的贴片电阻，其厚度是一致的，而贴片电容就不同，同一种外形规格有几种厚度，厚度与电容量和工作、电压有关。公制尺寸3.2mmx1.6mm2.0mmx1.25mm1.6mmx0.8mm1.0mmx0.5mm公制代号3216212516081005英制尺寸120milx60mil80milx50mil60milx30mil40milx20mil英制代号12060805060304023、二极管3.1二极管在电子线路中用符号“”表示，用字母D标记：分：普通二极管功能：单向导通稳压二极管功能：稳压发光二极管功能：发光快速二极管+_二极管符号“”定位时要与元件外形“+_”对应，其本体上有黑色环形标志的为负极。（它是有极性的器件，原则上有色点或色环标示端为其负极。在贴装时，须确保其色环(或色点)与PCB上丝印阴影对应。）3.2表面安装三极管三极管由两个相结二极管复合而成，也是有极性的器件，贴装时方向应与PCB丝印标识一致。表面安装三极管为了表示区别型号，常在表面丝印数字或字母。贴装和检查时可据其判别其型号类别。3.3表面安装电感电感在电子线路中用表示，以字母”L”代表。其基本单位为亨利(亨)，符号用H表示。表面安装电感平时常称为磁珠，其外型与表面安装电容类似，但色泽特深，可用”LCR”检测仪表区分，并测量其电感量。4、DRAM(DynamicRaclomAccssMemory动态随机存储器)4.1种类：FPDRAM（快速掩模式DRAM）EDODRAM（ExtendData-Output）SDRAM（同步DRAM）SGRAM（同步图形RAM）4.2表征DRAM：规格：①容量V53C16256HK-50表示16bit256K单元,即512Kbye，故两粒为1MB。算法（256K×16）÷8=512K=0.5Mbyte注：1M=1024K②-50表示存取时间为50ns，ns为纳秒，有些DRAM用频率（MHZ）表示速度。注：1秒=109纳秒③厂牌及生产批号：*使用在同一产品上的DRAM，必须种类相同、规格、厂牌相同并尽量要求生产批号也相同。不同厂牌、种类、规格的DRAM要分批注明及移转。4.3常见DRAM的厂牌及标记：厂牌标记厂牌标记茂矽(mosl)LGSLGSALLANCEMTEliteMT世界先进(Vanguard)SamsungSEC西门子(SIEMENS)SIEMENSNPNXNPNtmTm5、表面安装集成电路集成电路是用IC或U表示，它是有极性的器件，其判定方法为：正放IC，边角有缺口(或凹坑或条或圆点等)标识边的左下角第一引脚为集成电路的第1引脚，再以逆时针方向依次计为第2﹑3﹑4…引脚。贴装IC时，须确保第一引脚与PCB上相应丝印标识(斜口﹑圆点﹑圆圈或”1”)相对应，且保证引脚在同一平面，无变形损伤。搬运﹑使用IC时，必须小心轻放，防止损伤引脚，且人手接触IC需戴静电带(环)将人体静电导走,以免损伤。6、芯片：6.1芯片根据封装形式有PLCC、PQFP、BGA。6.2芯片使用必须注意厂牌、品名、产地、生产日期、版本号。6.3芯片第一脚方向，通常为一凹陷的圆点，或者用不同于其他三个角的特别标记。6.4贴装IC的一种新型封装——BGA7、BGA简介BGA（BallGridArray）的缩写，中文名“球状栅格排列”。在电子产品中，由于封装的更进一步小型化，多Pin化。对于PLCC、PQFP的包装芯片型已很难适应新一代产品的要求，BGA的出现，可以解决这一难题。7.1BGA的几个优点7.1.1可增加脚数而加大脚距离。7.1.2焊接不良率低，接合点距离缩短，提高了电器特性。7.1.3占有PCB面积小。7.2BGA的结构SOP、PLCC、PQFP在制作时，都采用金属框架，在框架上粘贴芯片，然后再注塑封装，最后从框架上成形冲下，而BGA不是这样，它分三部份：①主体基板；②芯片；③塑料包封。印刷基板陶瓷基板芯片圆焊盘对穿孔焊锡珠7.3BGA的储存及生产注意事项。7.3.1单面贴装SMD件工艺流程：烘PCB→全检PCB→丝印锡膏→自行全检→手工定SMD件→自检（BGA焊盘100%检）→YVL88Ⅱ装贴BGA→检查贴装件→过Reflow焊接→BGA焊接检查→精焊→IPQC（抽检）→DIP件插装及焊接→测试→IPQC→PACK→结束。7.3.2