SMT的认识.docx

第二章，SMT的认识

表面贴片技术(surface Mount Technology 简称SMT)
内容：
一、表面贴片组件(形状和封装的规格)
二、表面贴片组件(类型、参数、材质、标识和品牌)
三、固定组件的胶浆
四、表面贴片的焊料和助焊剂的应用
五、表面贴片组件的焊接工艺和要求
一、表面贴片组件(形状和封装的规格)
表面贴片技术由1960年代开始发展，在1980年代逐渐广泛采用，至现在已发展多种类SMD组件，优点是体积较小，适合自动化生产而使用在线路更密集的底板上。SMD组件封装的形装和尺寸的规格都已标准化，由JEDEC标准机构统一，以下是SMD组件封装的命名：

1． 二个焊接端的封装形式：
矩形封装：通常有片式电阻(Chip-R)/ 片式电容(Chip-C)/ 片式磁珠 (Chip Bead)，常以它们的外形尺寸（英制）的长和宽命名，来标志它们的大小，以英制(inch) 或 公制(mm)为单位, 1inch=25.4mm，如外形尺寸为0.12in×0,06in，记为1206，公制记为3.2mm×1.6mm。常用的尺寸规格见下表：(一般长度误差值为±10%)

NO
英制名称
长(L) "X宽(W) "
公制(M)名称
长(L)X宽(W) mm
1
01005
0.016" × 0.008"
0402M
0.4 × 0.2 mm
2
0201
0.024” × 0.012"
0603M
0.6 × 0.3 mm
3
0402
0.04” × 0.02"
1005M
1.0 × 0.5mm
4
0603
0.063" × 0.031"
1608M
1.6 × 0.8 mm
5
0805
0.08" × 0.05"
2012M
片式电阻(Chip-R)
片式磁珠 (Chip Bead)

片式电容(Chip Cap)
2.0 × 1.25 mm
6
1206
0.126" × 0.063"
3216M
3.2 × 1.6 mm
7
1210
0.126" × 0.10"
3225M
3.2 × 2.5 mm
8
1808
0.18" × 0.08"
4620M
4.6 × 2.0 mm
9
1812
0.18" × 0.12"
4530M
4.6 × 3.0 mm
10
2220
0.22" × 0.20"
5750M
5.5 × 5.0 mm
11
2512
0.25" × 0.12"
6330M
6.3 mm × 3.0 mm
较特别尺寸如下：
NO
英制名称
长(L) "X宽(W) "
公制(M)名称
长(L)X宽(W) mm
1
0306
0.031" × 0.063"
0816M
0.8 ×1.6 mm
2
0508
0.05" × 0.08"
0508M
1.25 × 2.0mm
3
0612
0.063" ×0.12"
0612M
1.6 × 3.0 mm
注：1、L（Length）：长度； W（Width）：宽度； inch：英寸2、1inch=25.4mm

MELF封装：MELF(是Metal Electrical Face的简称) 圆柱体的封装形式，通常有晶圆电阻(Melf-R) /贴式电感(Melf Inductors) /贴式二极管(Melp Diodes ):
NO
工业命名
公制(M)名称
长(L)X直径(D) mm
1
0102
2211M
2.2 × 1.1 mm
2
0204
3715M
3.6 × 1.4 mm
3
0207
6123M
5.8 × 2.2 mm
4
0309
8734M
8.5 × 3.2 mm
例如：威世（Vishay）公司的封装命名：

SOD封装：专为小型二极管设计的一种封装。即Small outline diode，简称SOD。

NO
工业命名
长(L)X宽(W) X高(H)mm
1
SOD-123
2.7 × 1.6 ×1.17mm
2
SOD-323
1.8 × 1.3 × 0.95mm
3
SOD-523
1.2 × 0.8 × 0.6mm
4
SOD-723
1.0 × 0.6 × 0.52mm
5
SOD-923
0.8 × 0.6 × 0.39mm

NO
工业命名
长(L)X直径(D)mm
5
SOD-80
1.8 × 1.3 × 0.95mm

SM×封装:

NO
工业命名
长(L)X宽(W) X高(H)mm
1
SMA
4.32 × 2.60 × 2.16mm
2
SMB
4.32 × 3.56 × 2.13mm
3
SMC
6.86 × 5.84 × 2.13mm

注：L（Length）：长度 W（Width）：宽度
D（Diameter）：直径 H（Height）：高度

钽电容封装：
NO
工业命名
公制(M)名称
耐压（v）
长(L)X宽(W) X高mm
1
Size A
EIA 3216-18
10V
3.2 × 1.6 × 1.8 mm
2
Size B
EIA 3528-21
16V
3.5 × 2.8 × 2.1 mm
3
Size C
EIA 6032-28
25V
6.0 ×3.2 × 2.8 mm
4
Size D
EIA 7343-31
35V
7.3 × 4.3 × 3.1 mm
5
Size E
EIA 7343-43
50V
7.3 × 4.3 × 4.3 mm

2． 二个以上焊接端的封装形式：
SOT封装：专为小型晶极管设计的一种封装。即Small outline transistor，简称SOT。
NO
工业命名
TO命名
脚数LEAD
长(L)X宽(W) X高mm
1
SOT-23
TO-236
3 L
3 mm × 1.75 mm × 1.3 mm

2
SOT-223
TO-261
4 L
36.7 mm × 3.7 mm × 1.8 mm

3
SOT-553
\
5 L
1.60 mm ×1.20 mm × 0.55mm
4
SOT-563
\
6 L

5
SOT-723
\
3 L
1.2 mm × 0.8 mm × 0.5 mm

6
SOT-953
\
5 L
1.0 mm × 0.8mm × 0.45 mm

注：L（Length）：长度 W（Width）：宽度 H（Height）：高度

7
SOT-89
\
3 L
4.6 mm × 2.6 mm × 1.6 mm

SC封装：

NO
工业命名
SC命名
脚数LEAD
SOT-323
SOT-353
SOT-363
长(L)X宽(W) X高mm
1
SOT-323
SC70
3 L
2.2 mm × 1.35 mm × 1.1 mm
2
SOT-353
SC70 / SC88A
5 L
3
SOT-363
SC70 / SC88
6 L

DPAK封装：
NO
工业命名
TO命名
脚数LEAD
长(L)X宽(W) X高mm
1
DPAK
TO-252
3 L,4L,5L
5 L

3 L

6.73 mm × 6.22 mm × 2.38 mm
2
D2PAK
TO-263
3L,5L,6L,7L,8L
10.3 mm × 9.65 mm × 4.83 mm
3
D3PAK
TO-268
3L
16.0 mm × 14.0 mm × 5.10 mm

7 L

4 L

IC类封装：IC为Integrated Circuit(集成电路块)之英文缩写，业界一般以IC的封装形式来划分其类型，
这些封装类型因其端子PIN (零件脚)的大小以及PIN与PIN之间的间距不一样，而呈现出各种各样的形状。
如：小外形封装（Small Oufline Package,简称ＳＯＰ）、封有端子蕊片载体（Ｐlastic Leadless Chip Carrier,简称ＰＬＣＣ）、多端子的方形平封装（Guad Fiat Package,
简称ＧＦＴ）、无端子陶瓷蕊片载体（Leadlaess Ceramic Chip Carrier,简称ＬＣＣＣ）、栅阵列（Ball Grid Array,简称ＢＧＡ）、ＣＳＰ（Ｃhip Scakage ）以及
裸蕊片ＢＣ（Bare Chip）、SOJ、QFP、PLCCBGA、CSP、FLIP CHIP等等，其主要有下列三种形状。
　　1、翼形端子（Gull-Wing）常见的器件器种有SOIP和QFP。具有翼形器件端子的器件焊接后具有吸收应力的特点，因此与PCB匹配性好，这类器代件端子共面性差，特别是多端子细间距的QFP，端子极易损球，贴装过程应小心对待。
　　2、J形端子（J-Lead）。常见的器件品种有SOJ和PLCC。J形端子 刚性好且间距大，共面性好，但由于端子在元件本体之下，故有阴影效应，焊接温度不易调节。
　　3、球栅阵列（Ball Grid Array）.芯片I/O端子呈阵列式分布在器件底面上，并呈球状，适应于多端子数器件的封装，常见的有BGA、CSP、BC待，这类器件焊接时也存在阴影效应。此外，器件与PCB之间存在着差异性，应充分考虑对待。
SOP
基本IC类型：
(1)、SOIC（Small outline Package IC）：由双列直插式封装DIP演变而来。这类封装有两种不同的端子形成：
一种具有“翼形”端子称为SOP封装，另一种具有“J”型端子，又称为SOJ封装。

SOP(Small outline Package): 小外形封装，零件两面有脚，脚向外张开（一般称为鸥翼型引脚）.
SOJ

SOJ(Small outline J-lead Package):零件两面有脚，脚向零件底部弯曲（J型引脚）。

QFP
(2)、QFP(Quad Flat Package): 方形扁平封装，零件四边有脚，零件脚向外张开，采用鸥翼形引脚。QFP的外形有方形和矩形两种。
日本电子工业协会用EIAJ-IC-74-4对QFP封装体外形尺寸进行了规定，使用5mm和7mm的整倍数，到40mm为止。

PLCC
(3)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier): 有端子塑封芯片载体，零件四边有脚，零件脚向零件底部弯曲（J型引脚）。
PLCC也是由DIP演变而来的，当端子超过40只时便采用此类封装，也采用“J”结构。
每种PLCC表面都有标试探性定位点，以供贴片时判定方向。

LCCC
(4)、LCCC：无端子陶瓷芯片载体。陶瓷芯片载体封装的芯片是全密封的，具有很好的环境保护作用。
无端子陶瓷芯片载体的电极中心距有1.0mm和1.27mm两种。　　

BGA
(5)、BGA(Ball Grid Array):零件表面无脚，其脚成球状矩阵排列于零件底部。

(6)、CSP（Chip Scale Package）：以芯片尺寸形式封装。CSP是BGA进一步微型化的产物，
CSP
它的含义是封装尺寸与裸芯片（Bare Chip）相同或封装尺寸比裸芯片稍大（通常封装尺寸与裸芯片之比为1.2：1），
CSP外部端子间距大于0.5mm，并能适应再流焊组装。

命名方法：通常采用“类型+PIN脚数”的格式命名，如：SOP14PIN、SOP16PIN、SOJ20PIN、QFP100PIN、PLCC44PIN等等。
二、表面贴片组件的认识(类型、主要参数、材质、标识、品牌和检验)
1．表面安装电阻
（1）片式电阻(Chip Resistor)
类型：厚膜(Thick Film Chip Resistors)、薄膜(Thin Film Chip Resistors)两种。
厚膜片式电阻的精度范围±0.5% ~ 10% 温度系数:±50PPM/℃ ~ ±400PPM/℃
薄膜片式电阻的精度范围±0.01%～±1% 温度系数: ±5PPM/℃
参数：封装通常有0201，0402，0603，0805，1206，1210，1812，2010，2512。
阻值范围从0.1欧姆到20M欧姆。标准阻值误差有（±5%）的E24系列，（±1%）的E96系列。
功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W。
贴片电阻的封装与功率关系如下
英制（mil）
0201
0402
0603
0805
1206
1210
1812
2010
2512
公制（mm）
0603
1005
1608
2012
3216
3225
4832
5025
片式电阻(Chip-R)
6432
功率（w）
1/20W
1/16W
1/16W
1/10W
1/8W
1/4W
1/2W
1/2W
1W
耐压（v）
25V
50V
50V
150V
200V
200V
200V
200V
200V
标识：3位数的标注：前两位代表有效数，后一位代表10的几次幂，其常规精度误差为±5%。
4位数的标注：前三位代表有效数，后一位代表10的几次幂。其常规精度误差为±1%。
R代表小数点位置
一些奇怪的标注（如：43C）需要查生产厂商的内部编码规则，0201,0402由于面积太小，上面都不印字；
0603上面只印有3位数的；0805及以上印有3位数的或者4位数。 举例如下： 1002

精度误差
实际标注
解析
实际值
473

±5%
473
两位有效数
47x103 =47000=47kΩ±5%
1003
1002

±1%
1002
三位有效数
100x103=100kΩ±1%
1R2

±5%
1R2
R代表小数点位置
1R2=1.2Ω±5%
1R20

±1%
1R20
R代表小数点位置
1R20=1.20Ω±1%
R22

±5%
R22
R代表小数点位置
R20=0.22Ω±5%
R075

±1%
R075
R代表小数点位置
R075 =0.075Ω±1%

±5%
103
排阻，两位有效数
4个10x103=10kΩ±5%
品牌：国巨(Yageo)、风华(FH)、 三星机电 、 罗姆(Rohm) 、威世（Vishay）、松下(Panasonic) 、厚生、丽智、美隆、旺诠

检验：主要检测其阻值/Ω、封装规格（功率/W）、精度误差/%、耐压/V。
根据IEC3标准，电阻值允许偏差为±10%，称为E12系列，电阻值允许偏差为±5%，称E24系列，电阻值允许偏差为±1%，称为E96系列

命名方法：
· 国巨常规贴片电阻命名方法
RC
XXXX
X
X
X
XX
XXXX
L
封装：
0201
0402
0603
0805
1206
1210
1812
2010
2512
精度：
F=1%
J=5%
包装：
R=纸编带
温度系数：
-=根据规格书
编带大小：
07=7英寸
10=10英寸
13=13英寸
阻值：
比如：5R6,
56R,
560R,
56K,
1M
终端类型：
L=无铅
比如 RC0402FR-0756RL：封装0402，56欧姆，1%，7英寸编带，无铅产品
· 风华常规贴片电阻命名方法
R
X
XX
X
XXXX
X
X
额定功率：
C=常规功率
S=提升功率
封装：
01=0201
02=0402
03=0603
05=0805
06=1206
1210=1210
1812=1812
10=2010
12=2512
温度系数：
W=200ppm
U=400ppm
K=100ppm
L=250ppm
阻值 标识：
比如：5R6,
561,
5601,
562,
1004
精度：
D=0.5%
F=1%
J=5%
包装：
T=编带包装
B=塑料盒包装
C=塑料袋散装
比如 RC03L5601FT：常规功率，封装0603，5.6k欧姆，1%，250ppm，无铅产品
R22 R075
（2）晶圆电阻(MELF Resistor) .即金属电极无端子面元件(Metal Electrode Face Bonding Type)简称MELF电阻。
类型：主要有碳膜ERD型（浅黄色外身），高性能金属膜ERO型（浅蓝色外身）电阻两种。
参数：封装通常有2211M，3715M，6123M，8734M。
阻值范围从1欧姆到2.2M欧姆。标准阻值误差有J（±5%）的E24系列，F（±1%）的E96系列。
功率有1/20W、1/16W、1/8W、1/10W、1/4W、1/2W、1W。
第二部分
第一部分
标识：以色环标志法表示。色环主要分成两部分：
晶圆电阻(Melf-R)
· 第一部分由三个或四个色环用来表示阻值。
· 第二部分的最后一条色环用来代表公差精度。
第一部分的每一条色环都是等距，自成一组，容易和第二部分的色环区分。
四个色环电阻的识别：第一、二环分别代表两位有效数的阻值；第三环代表倍率；第四环代表误差。
五个色环电阻的识别：第一、二、三环分别代表三位有效数的阻值；第四环代表倍率；第五环代表误差。

片式电位器（Chip Potentiometer）

举例如下： 此电阻为四个色环分别是棕、黑、红、金，分二部分：
第一部分：第一、二环为棕、黑分别表示有效数1 、0 ；第三环为红表示倍率100；所以，我们得到的阻值是10×100=1KΩ。
第二部分：即第四环为金，表示误差±5% 误差等级J。
如果第五环为黑色，一般用来表示为绕线电阻器，第五环如为白色，一般用来表示为保险丝电阻器。
如果电阻体只有中间一条黑色的色环，则代表此电阻为零欧姆电阻。
如果第三条倍数色环为金色，则将有效数乘以0.1。如果第三条倍数色环为银色，则乘以0.01。
（3）片式电位器（Chip Potentiometer）
　　表面安装电位器，是一种可变电阻，又称片式电位器(Chip Potentiometer)。它包括片状、圆柱状、扁平矩形结构等各类电位器，。
　　结构：片式电位器有四种不同的外形结构，分别为敞开式结构，防尘式结构，微调式结构和全密封式结构。
　　参数：a标称阻值范围：100Ω-1MΩ，　　b阻值允许范围：±25%， c电阻规律：线性， 　d接触电阻变化：3%或3Ω e分辩率：无限
　 　f电阻温度系数：250×10－6./℃　g最大电流：100mA　 h使用温度范围：－55－＋100℃　I额定功耗系列：0.05W，0.1W，0.125W，0.2W，0.25W，0.5W
　　标识：直标法（直接在本体上标出最大阻值的范围且带有单位）或 用3位数的标注（不带单位）：前两位代表有效数，后一位代表10的几次幂。
2．表面安装电容器
（1）贴片电容(Chip Cap)
材质规格：贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格，不同的材质有不同的用途。
一 NPO电容器
   NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
    NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

二 X7R电容器
    X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
    X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。
X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

三 Z5U电容器
   Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。
   尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。

片式电容(Chip Cap)
Z5U电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围 +10℃ --- +85℃
温度特性 +22% ---- -56%
介质损耗 最大 4%

四 Y5V电容器
   Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。
Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。

Y5V电容器的其他技术指标如下:
工作温度范围 -30℃ --- +85℃
温度特性 +22% ---- -82%
介质损耗 最大 5%
参数：
（1） 容量与误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般使用的容量误差有：J级±5%，K级±10%，M级±20%。
（2） 额定工作电压：电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。
（3） 温度系数：在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
（4） 绝缘电阻：用来表明漏电大小的。一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。
（5） 封装通常有：0805、0603等。
标识：一般本体无标识，而标识在电容外包装上。
检验：主要检测其容量/F、封装规格、精度误差/%、耐压/V、绝缘电阻/Ω、温度系数/℃。

（2）电解电容器
有极性电容也就是我们平时所称的电解电容：通常圆柱外形的为铝电解电容（顶部的深色标志代表负极）；矩形外壳有色塑料封装的为钽电解电容（一端印有深色标志线代表正极）。在外壳上印有电容量的数值及耐压值，一般有醒目的标志，以防用错。
钽电解电容器：钽电解电解器，简称钽电容，通常呈片式矩形状。
分类：片式钽电解电容器有三种不同类型：裸片型、模塑封装型和端帽型。
　　 裸征型即无封装型，成本低，但对环境的适应性差，开关不规则，不宜自动安装。
　　 模塑封装型即常见的矩形钽电解电容，成本较高，阴极和阳极与框架端子的连接导致热应力过大，对机械强度影响较大，广泛应于通讯类电子产品中。
端帽型也称树脂封装型，主体为树脂封装，两端有金属电极，体积小，高频、特性好，机械强度高，常用于投资类电子产品中。
参数：（1） 容量与误差：通常有容量/uF(0.1-270),误差K(±10%),M(±20%)。
（2）额定工作电压/V： 4，6.3，10 ，16，20，25，35，50 。
（3）装装： 10V 的A型（3216），16V的B型（3528）， 25V的C型（6032）， 35V的D型（7343），50V的E型（7845）。
标识：矩形钽电解电容外壳为有色塑料封装，一端印有深色标志线，为正极，在封面上有电容量的数值及耐压值，一般有醒目的标志，以防用错。
检验：主要检测其容量F、封装规格、精度误差%、耐压V。
铝电解电容器：通常呈圆柱外形，金属外壳。
分类：按外形和封装材料的不同，可分为矩形铝电解电容器（树脂封装）和圆柱形电解电容器（金属封装）两类。
参数：（1）容量与误差：通常有容量/uF(0.1～120),误差M±20%（120Hz）。
（2）额定工作电压/V：4～50 。
钽电容(Chip Cap)
（3）工作温度/℃： -40～+105 。
（4）漏电流/μA： -0.01CU或3μA（试验温度20℃，试验时间25min）。
（5）外形尺寸：SIZE;直径D（mm）×高度H（mm）。
检验：主要检测其容量/F、封装规格(SIZE)、精度误差/%、耐压/V、漏电流/μA。

铝电解电容(Chip Cap)

3．表面安装电感器
有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠。
电感与磁珠的区别:电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件。

（1） 贴片磁珠 (Chip Bead): 贴片磁珠是由铁氧体材料和导体线圈组成的叠层型独石结构
主要参数:
标称值:因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆 .
片式磁珠 (Chip Bead)
片式电感（Chip Inductors）

一般以100MHz为标准，比如2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的阻抗为600欧姆。
额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作允许通过电流.

（2）贴片电感（Chip Inductors)

4．表面安装半导体器件