2SMT基础知识

Welcome:[e-mail]第2章SMT基础知识§2.1SMT元器件§2.2SMT工艺材料§2.3印制电路板§2.4人工装焊§2.6认证考试举例§2.5电子整机产品的制造Welcome:[e-mail]§2.1SMT元器件1.SMT元器件分类无源元件SMC（SurfaceMountingComponents）有源器件SMD（SurfaceMountingDevices）2-1.元器件Welcome:[e-mail]半导体集成电路的分类数字集成电路逻辑电路门电路、触发器、计数器、加法器、延时器、锁存器等算术逻辑单元、编码器、译码器、脉冲发生器、多谐振荡器可编程逻辑器件（PAL、GAL、FPGA、ISP）特殊数字电路ASIC微处理器通用微处理器、单片机电路数字信号处理器（DSP）通用/专用支持电路ASIC特殊微处理器MCU存储器动态/静态RAMROM、PROM、EPROM、E2PROM特殊存储器件缓冲器、驱动器模拟集成电路接口电路A/D、D/A、电平转换器模拟开关、模拟多路器、数字多路/选择器采样/保持电路特殊接口电路光电器件光电传输器件光发送/接收器件光电耦合器、光电开关特殊光电器件音频/视频电路音频放大器、音频/射频信号处理器视频电路、电视机电路音频/视频数字处理电路特殊音频/视频电路线性电路线性放大器、模拟信号处理器运算放大器、电压比较器、乘法器电压调整器、基准电压电路特殊线性电路Welcome:[e-mail]无源元件的种类名称外形尺寸长×宽×高（mm）主要特性常用包装方式矩形片式元件片式电阻器1.6×0.8×0.451/16W±1~±10%2.2Ω~10MΩ1.编带2.散装2.0×1.25×0.501/10W3.2×1.6/2.5×0.601/8W/1/4W4.5×3.2×0.601/2W片式多层瓷介电容器1.6×0.8×0.92.0×1.25×1.253.2×1.6×1.5(2.5×2.0)4.5×3.2×2.05.6×5.0×2.020V/25V，0.5pF~1.5μF1.编带2.散装片式钽电容器3.2×1.6×1.5(2.0×1.9)4.7×2.6×1.86.0×3.2×2.57.3×4.3×2.84~35V0.1μF~100μF1.编带2.散装片式钽电容器2.0×1.253.2×1.60/2.50.047μH~33μH编带或散装热敏电阻器3.2×1.61.0kΩ~150kΩ编带或散装压敏电阻器8.0×6.0×3.222~270V编带或散装磁珠2.0×1.25~4.5×3.2Z=7~125Ω编带或散装Welcome:[e-mail]退出SMC无源元件的种类（续）圆柱形元件电阻器Φ1.0×2.01/10W±0.1~±5%10Ω~1MΩ1.编带2.散装Φ1.4×3.51/6WΦ2.2×5.91/4W瓷介电容器Φ1.25×2.0Φ1.5×3.416V，25V，50V1~33000pF编带陶瓷振子Φ2.8×7.02~6MHz编带复合元件电阻网络SOP型16引线宽7.628~24元件47Ω~470kΩ编带5.1×2.2×1.04元件电容网络7.5×7.5×0.910元件1pF~0.47μF编带滤波器5.0×5.0×2.8低通，带通，高通，延迟线编带4.5×3.2×2.8调幅，调频异形元件铝电解电容器4.3×4.3×5.75.3×5.3×6.04~50V0.1~220μF编带微调电容器4.5×4.9×2.63~50pF编带微调电位器3.0×3.0×1.64.5×3.8×2.8100Ω~2MΩ编带绕线型电感器3.2×2.5×2.010nH~2.2mH机电元件变压器8.2×6.5×5.210nH~2.2mH编带各种开关轻触、旋转、扳钮，选择件编带振子10.6×7.8×2.53.5~25MHz编带继电器16×10×8托盘式连接器直接连接器，DIP型PLCC型托盘式Welcome:[e-mail]有源器件的种类名称外形尺寸L×W×t(mm)特征热性能采用标准备注二极管圆柱Φ1.35×3.4Φ2.7×5.2高速开关用80V/50mA整流用100V/1A亦有Zener二极管片式（两端）3.8×1.5×1.12.5×1.25×0.9VHF-SBand用30V/100mAJEDECEIAJ三极管片式（多端）(同上)1—4引线PNP，NPNFET″3—6端子功率塑封4.6×4.2×1.66.8×10.3×1.6高压及马达驱动用PNPNPN″片式（五端）2.9×2.8×1.11闸门C-MOS″5端子4000,74系列集成电路SOP（MFP）225mil型（6.5mm宽）8、10、14、16引线差″中心距50mil(1.27mm)4000、74HC系列300mil型（7.8mm宽）8、10、14、18、20、24375mil型（9.4mm宽）22、24、28引线VSOP225mil型（16.5mm）16、20引线差″中心距0.65mm300mil型（7.8mm宽）14、16、20、24、30大规模集成电路QFP/VQFP1.0mm（中心距）46、48、52、56、60、64良好″鸥翼型引线0.8mm32、44、48、60、64、80、1280.65mm52、56、100、114、148、160、208265kbit，STAM0.55mm(VQFP)28引线0.5mm(VQFP)32、48、64、80、100PLCC/SOJ1.27mm(50mil)18、20、28、32、44、52、68、64SOJ：20、24、26良好″J型引线Welcome:[e-mail]2.集成电路的封装退出SOT，一般有SOT23，SOT89和SOT143三种，其中SOT23是通用的表面组装三极管，SOT89适用于较高功率，SOT143一般用作射频晶体管。SOL,是两边“鸥翼”引脚，特点是焊接容易，工艺检测方便，但占用面积较大。SOJ是两边“J”形引脚，特点是节省PCB面积.PLCC,“J”形引线具有一定的弹性，可缓解安装和焊接的应力，防止焊点断裂，但这种封装焊在PCB上，检测焊点较困难。LCCC,无引线地组装在电路中，引进的寄生参数小，噪声和延时特性明显改善，陶瓷外壳的热阻也比塑料小。但因直接组装在基板表面，没有引线来帮助吸收应力，易造成焊点开裂，LCCC比其它类型价格高。QFP,有正方形和长方形两种，引线距有0.5mm、0.4mm和0.3mm几种。引线数为44~160。Intel系列CPU主板采用这种封装形式。QFN是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部具有与底面水平的焊盘，在中央有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电焊盘。Welcome:[e-mail]（BALLGRIDARRAY）的种类：PBGA(PlasricBGA)塑料BGA：Intel系列CPU中，PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。CBGA(CeramicBGA)陶瓷BGA：陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip）的安装方式。Intel系列CPU中，PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。FCBGA(FilpChipBGA)：硬质多层基板。TBGA(TapeBGA)载带自动键合BGA：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。CCGA：CeramicColumnGridArray，陶瓷柱栅陈列MBGA：微小BGAPGA(PinGridArrayPackage)插针网格阵列封装PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少，可以围成2-5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。Welcome:[e-mail](ChipSizePackage)•LeadFrameType(传统导线架形式):代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达。•RigidInterposerType(硬质内插板型):代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等。•FlexibleInterposerType(软质内插板型):Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA通用电气（GE）和NEC。•WaferLevelPackage(晶圆尺寸封装)：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。CSP封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒（Die）大不超过1.4倍。芯片组装器件和微组装技术FPT•倒装芯片:是将带有凸点电极的电路芯片面朝下（倒装），使凸点作为芯片电极与基板布线的焊点，经焊接实现牢固的连接。•载带自动键合TAB:是在聚酰薄膜（载带）覆盖铜箔，并以铜箔作为连接引线，通过专用焊接键合机同时完成电路芯片与载带的连接（内连接）及载带与外围电路的连接（外连接）。用双层带和三层带TAB。•凸点载带自动键合:BTAB连接方式正好与TAB相反，将连接用凸点电极做在载带引线上，通过自动焊接完成与芯片的连接。芯片电极成形有三种类型。一种是不进行任何处理直接载带引线键合，另二种与TAB方式相似。•微凸点连接:MBB通过将履光硬化的绝缘树脂，并利用树脂硬化时收缩应力，在一定的机械载荷下完成芯片电极与基板电极的连接，突破了细微电极间距集成电路芯片的组装工艺难点。•多层陶瓷组装（MCM):采用薄膜混合技术制成高密度的多层板，装入多个IC芯片，形成多芯片组装件。另一种是在900~1000℃温度下共烧陶瓷多层Welcome:[e-mail]§2.2SMT工艺材料在SMT生产中，通常将贴片胶、锡膏、钢网称之为SMT工艺材料。SMT工艺材料对SMT的品质、生产效率起着致关重要的作用，是表面组装工艺的基础之一SMT工艺材料类型工艺组装工序波峰焊再流焊手工焊贴装粘接剂焊膏，（粘接剂）粘接剂(选用)焊接焊剂棒状焊料焊剂焊膏预成型焊料焊剂焊丝清洗各种溶剂退出Welcome:[e-mail]1.焊锡（焊料）各种焊料的物理和机械性能焊料合金熔化温度℃密度(g/cm2)机械性能热膨胀系数(×10-6/℃)导电率SnPbAgSbBiInAu液相线固相线拉伸强度N/mm2延伸率%硬度HB6337183共晶8.4614516.624.011.060401838.5109030226810.8414512.728.78.259531430011.0304712.029.07.8623622151788.4643916.522.311.3197.51.5309共晶11.331509.528.77.296.53.5221共晶6.4455513.025.413.497.52.5304共晶11.330529.029.08.89552402327.25403813.3-11.94343141671359.155571425.58.04258138共晶8.77720~3019.315.45.04852117共晶1183511.715580157共晶1758513.02080280共晶28-1187596.53.5221共晶20734014.0Welcome:[e-mail]合金温度对照表合金熔点温度范围适用产品锡-铅℉℃锡丝锡棒锡膏预铸焊锡建议用途Sn63Pb37361183XXXX在电路板组装应用上最普遍被使用的合金比例Sn60Pb40361-3