项目2 SMT生产中元器件的识别--任务2片式有源元器件的识别-4ok2003--2013-4-16x

1、SMT表面组装技术表面组装技术1 主讲主讲: : 倪宁倪宁SMT表面组装技术表面组装技术2SMT表面组装技术表面组装技术3 凡外加电信号时（如电压、电流）其电的某些特性或功能会随之凡外加电信号时（如电压、电流）其电的某些特性或功能会随之发生变化的电子器件发生变化的电子器件. .r 如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件SMD。与有源元件相对应的是无源元件。 r有源元件的基本特点： （1） 自身也消耗电能。（2） 除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。r常用有源元件： （1）二极管 （2） 晶体管 （3） 集成电路SMT表面组装技术表面组装技术SMD的出现推动

2、SMT发展（1 1）SMDSMD的外形尺寸小，易于实现高密度安装；的外形尺寸小，易于实现高密度安装；（2 2）精密的编带包装适宜高效率的自动化安装；精密的编带包装适宜高效率的自动化安装；（3 3）采用采用SMDSMD的电子设备，体积小、重量轻、性能得的电子设备，体积小、重量轻、性能得到改善、整机可靠性获得提高，生产成本降低。到改善、整机可靠性获得提高，生产成本降低。（4 4）SMDSMD与传统的与传统的SIPSIP及及DIPDIP器件的功能相同，但封装器件的功能相同，但封装结构不同。结构不同。SMT表面组装技术表面组装技术r大多数表面组装分立组件都是塑料封装。功耗在几瓦以下的功率器大多数表面组

3、装分立组件都是塑料封装。功耗在几瓦以下的功率器件的封装外形已经标准化。目前常用的分立组件包括二极管、三极件的封装外形已经标准化。目前常用的分立组件包括二极管、三极管、小外形晶体管和片式振荡器等。管、小外形晶体管和片式振荡器等。5 2.5 分立器件的封装（a）2引脚 （b）3引脚 （c）4引脚 （d）5引脚 （e）6引脚分立引脚外形示意图SMT表面组装技术表面组装技术6SMT表面组装技术表面组装技术 二级管是一种单向导电性组件，即是一种有种有极性的二级管是一种单向导电性组件，即是一种有种有极性的组件。其外壳有的用玻璃封装，塑料封装等。组件。其外壳有的用玻璃封装，塑料封装等。圆柱形二极管圆柱形二极

4、管SOT23封装二极管封装二极管塑料矩形薄片塑料矩形薄片 SMT表面组装技术表面组装技术8二极管有片式封装 SOD(Small Outline Diode） 小外形二极管二极管柱形封装（部分大功率、高频电阻也采用这种封装） MELF:( Metal Electrodes Leadless Face Components ) 塑封二极管 无引线柱形玻璃封装二极管 SMT表面组装技术表面组装技术9（1 1）贴片二极管）贴片二极管1.元件代号元件代号: D2.元件名称元件名称:贴片二极管贴片二极管3.元件丝印元件丝印:B3H4.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有5. 元件本体上灰色线条为元件本体

5、上灰色线条为负极负极D+元件方向-负极SMT表面组装技术表面组装技术10（2 2）贴片玻璃二极管）贴片玻璃二极管1.元件代号元件代号: D2.元件名称元件名称:贴片玻璃二极管贴片玻璃二极管3.元件丝印元件丝印:4.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有5.本体黑色色环为负极本体黑色色环为负极D+负极SMT表面组装技术表面组装技术11（3 3）贴片二极管）贴片二极管1.元件代号元件代号: D2.元件名称元件名称:贴片二极管贴片二极管3.元件丝印元件丝印:4.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有D+元件方向-负极SMT表面组装技术表面组装技术12（4 4）贴片二极管）贴片二极管1.元件代号元件代

6、号: D2.元件名称元件名称:贴片二极管贴片二极管3.元件丝印元件丝印:JH2Q24.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有D+元件方向-负极SMT表面组装技术表面组装技术晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心组件。三极管是在一块半导体基板上制作两个相距很近的电路的核心组件。三极管是在一块半导体基板上制作两个相距很近的PN结，两个结，两个PN结把整块半导体分成结把整块半导体分成3部分，中间部分是基区，两侧部分是部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有发射区和集电区，排列方式有PNP和和

7、NPN两种。两种。 SOT23封装二极管 SOT89封装三极管 SOT143封装三极管SMT表面组装技术表面组装技术表面贴装三极管r片状三极管、片状场效应管r封装尺寸小：小功率三极管r封装尺寸大：中功率三极管SMT表面组装技术表面组装技术 二极管类器件一般采用二极管类器件一般采用2端或端或3端端SMD封装，小功率封装，小功率晶体管类器件一般采用晶体管类器件一般采用3端或端或4端端SMD封装，封装，46端端SMD器件内大多封装了器件内大多封装了2只晶体管或场效应管。只晶体管或场效应管。SMT表面组装技术表面组装技术 3小外形晶体管小外形晶体管小外形塑封晶体管),又称作微型片式晶体管，它作为最先问

8、世的表面组装有源器件之一，通常是一种三端或四端器件，主要用于混合式集成电路中，被组装在陶瓷基板上。近年来已大量用于环氧纤维基板的组装。（1）SOT23（2）SOT89 SOT-89包装同SOT-23，但由于它外形较大（3）SOT143 SOT-143有4条“翼形”短端子，端子中宽大一点的是集电极。SMT表面组装技术表面组装技术17n 组 装 容 易 ， 工 艺 成 熟 。组 装 容 易 ， 工 艺 成 熟 。nSOT23封装最为普遍，其次是封装最为普遍，其次是SOT143和和SOT223(大功率大功率)受到欢迎。受到欢迎。l包装形式都为带装包装形式都为带装(Tape-and-Reel).集 极

9、集 极焊 线焊 线芯 片芯 片基极（或射极）基极（或射极）射极（或基极）射极（或基极）SOT23封装结构封装结构SOT143必须注意方向性必须注意方向性SMT表面组装技术表面组装技术SOT 包装包装模压塑料空腔带包装模压塑料空腔带包装SMT表面组装技术表面组装技术19小功率小功率大功率大功率中功率中功率SOT23SOT143SOT25SOT26SOT89DPAKD2PAKD3PAKSOT223晶体管封装器件，易产生打翻、方向错及飘移缺陷晶体管封装器件，易产生打翻、方向错及飘移缺陷SMT表面组装技术表面组装技术20SMD三极管r三极管的形式多种多样三极管的形式多种多样SOTXX（Small Ou

10、tline Transisitor)基极基极发射极发射极集电极集电极SMT表面组装技术表面组装技术21（1 1） 贴片三极管贴片三极管1.元件代号元件代号: Q/TR2.元件名称元件名称:贴片三极管贴片三极管3.元件丝印元件丝印:21/FQ4.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有SMT表面组装技术表面组装技术22（2）贴片三极管）贴片三极管1.元件代号元件代号: Q/TR2.元件名称元件名称:贴片三极管贴片三极管3.元件丝印元件丝印:B12014.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有SMT表面组装技术表面组装技术23（3）贴片三极管）贴片三极管1.元件代号元件代号: Q/TR2.元件名称元

11、件名称:贴片三极管贴片三极管3.元件丝印元件丝印:4.是否有极性或方向是否有极性或方向:有有SMT表面组装技术表面组装技术24（4） 三极管三极管 三极管采用带有翼形短引线的塑料封装（SOT），可分为SOT23、SOT89、SOT143几种尺寸结构。 采用美国电子工业协会（采用美国电子工业协会（EIA）标准）标准, RS-481的编带或卷盘形包装。的编带或卷盘形包装。 可有采用波峰焊、回流焊两种方式进行焊接的有源器件。可有采用波峰焊、回流焊两种方式进行焊接的有源器件。SMT表面组装技术表面组装技术25SMT表面组装技术表面组装技术r1 1球栅阵列封装球栅阵列封装r2 2 芯片缩放式封装芯片缩放

12、式封装r3 3 板上芯片贴装板上芯片贴装r4 4 瓷质基板上芯片贴装瓷质基板上芯片贴装r5 5 多芯片模型贴装多芯片模型贴装r6 6 无引线片式载体无引线片式载体r7 7 陶瓷扁平封装陶瓷扁平封装r8 8塑料四边引线封装塑料四边引线封装r9 9 塑料塑料J J形线封装形线封装r1010SOP SOP 小外形外壳封装小外形外壳封装r1111 扁平簿片方形封装扁平簿片方形封装r1212微型簿片式封装微型簿片式封装r1313陶瓷焊球阵列封装陶瓷焊球阵列封装r1414陶瓷针栅阵列封装陶瓷针栅阵列封装r1515 陶瓷四边引线扁平陶瓷四边引线扁平r1616 陶瓷熔封双列陶瓷熔封双列r1717塑料焊球阵列封

13、装塑料焊球阵列封装r1818 窄间距小外型塑封窄间距小外型塑封r1919 晶圆片级芯片规模晶圆片级芯片规模封装封装r2020板上倒装片板上倒装片SMT表面组装技术表面组装技术27从SMD引脚的形状来分，其主要有下列三种形状。r 常见的器件品种有SOP和QFP。具有翼形引脚的器件焊接后具有吸收应力的特点，因此与PCB匹配性好，这类器件引脚共面性差，特别是多引脚细间距的QFP，引脚极易损坏，贴蓑过程中应小心对待。r 常见的器件品种有SOJ和PLCC。J形引脚刚性好且间距大，共面性好，但由于引脚在元件本体之下，故有阴影效应，焊接温度不易调节好。r 芯片IO端子里阵列式分布在器件底面上，并呈球状，占用

14、面积小，适应于多引脚器件的彗装，常见的有BGA、CSP和FC等。SMT表面组装技术表面组装技术28从SMD引脚的形状来分，其主要有下列三种形状。 PLCCSOJSOTBGASMT表面组装技术表面组装技术 2.3.2 集成电路的封装SMD集成电路包括各种数字电路和模拟电路。由于封装技术的进步，SMD集成电路的电气性能指标比THT集成电路更好。集成电路封装不仅起到集成电路芯片内键合点与外部集成电路封装不仅起到集成电路芯片内键合点与外部进行电气连接的作用，也为集成电路芯片提供了一个稳定可进行电气连接的作用，也为集成电路芯片提供了一个稳定可靠的工作环境，对集成电路芯片起到机械和环境保护的作用靠的工作环

15、境，对集成电路芯片起到机械和环境保护的作用，从而使得集成电路芯片能发挥正常的功能。，从而使得集成电路芯片能发挥正常的功能。总之，集成电路封装质量的好坏，对集成电路总体的性能优劣关系很大。因此，封装应具有较强的力学性能、良好的电气性能、散热性能和化学稳定性。SMT表面组装技术表面组装技术封装的作用封装的作用SMT表面组装技术表面组装技术 集成电路封装还必须充分地适应电子整机的需要和发展。由于各类电子设备、仪器仪表的功能不同，其总体结构和组装要求也往往不尽相同。 因此，集成电路封装必须多种多样，才可以满足各种整机的需要。与传统的双列直插、单列直插式集成电路不同，商品化的SMD集成电路按照它们的封装

16、方式，可以分为以下几类。 SMT表面组装技术表面组装技术32电子元器件的发展推动电子元器件的发展推动SMTIC封装的发展DIPDIPFlat Pack SOPSOPTSOPTSOPSIPSIPPGAQFPPLCCTQFPBGAFlip ChipCLCCQFNCSPSOJSMT表面组装技术表面组装技术 1小外形集成电路(SO) （SOIC）（c） TSOP封装封装SOIC封装封装（a）SOJ封装封装（b） SOP封装封装由由DIP演变而来。演变而来。SMT表面组装技术表面组装技术 2无引脚陶瓷芯片载体（LCCC）（a）LCCC外形 （b）LDCC外形 陶瓷芯片载体封装的芯片是全密封的，具有很好的

17、环境保护作用，一般用于军品中。 （c）LCCC底视图无引脚无引脚有引脚有引脚SMT表面组装技术表面组装技术SMT表面组装技术表面组装技术 3塑封有引脚芯片载体20世纪80年代前后，塑封器件以其优异的性能/价格比在SMT市场上占有绝对优势，得到广泛应用。(四边都有引脚的矩形电路且引脚为四边都有引脚的矩形电路且引脚为J 形形）（a）外形图 （b）引脚排列图 （c）84引脚的PLCC封装PLCC封装SMT表面组装技术表面组装技术rPLCC封装SMT表面组装技术表面组装技术 4方形扁平封装 QFP随着大规模集成电路的集成度空前提高，特别是专用集成电路ASIC的广泛应用，芯片的引脚正朝着多引脚、细间距方

18、向发展。QFP是专用为小引脚间距表面组装IC而研制的新型封装形式。QFP是适应IC容量增加、I/O数量增多而出现的封装形式，目前已被广泛使用，常见封装为门阵列的ASIC器件。 (四边都有引脚的矩形电路且引脚为翼形四边都有引脚的矩形电路且引脚为翼形）（a）QFP外形 （b）带脚垫QFP （c）QFP引线排列QFP封装SMT表面组装技术表面组装技术QFP引脚BQFP引脚TQFP引脚SQFP引脚PQFN引脚SMT表面组装技术表面组装技术封装技术的第一次重大变革封装技术的第一次重大变革表面贴装技术表面贴装技术插装技术插装技术20世纪世纪70年代中期年代中期DIP SOP、SOT、 SOJ、PLCC、Q

19、FPSMT表面组装技术表面组装技术封装技术的第二次重大变革封装技术的第二次重大变革QFP贴装技术贴装技术20世纪世纪90年代初中期年代初中期BGA贴装技术贴装技术SMT表面组装技术表面组装技术 5BGA封装随着电子产品向小型化、便携化和高性能方向发展，对电路组装技术和I/O引脚数提出了更高的要求，芯片体积越来越小，芯片引脚越来越多，给生产和返修带来困难。20世纪80年代后期至90年代，周边端子型的IC得到了很大的发展和广泛应用。但为了适应I/O数的快速增长，由美国Motorola和日本Citizen Watch公司共同开发的新型封装形式-球栅阵列球栅阵列与20世纪90年代初投入实际使用。 （1

20、）PBGA（a）PBGA引脚部分分布 （b）PBGA结构图PBGA封装图SMT表面组装技术表面组装技术（2）CBGACBGA是是BGA封装的第二种类型，是为了解决封装的第二种类型，是为了解决PBGA吸潮性而改进的品种。吸潮性而改进的品种。 （3）CCGACCGA是是CBGA在陶瓷尺寸大于在陶瓷尺寸大于32mm32mm时的另一种时的另一种形式。与形式。与CBGA不同的是，在陶瓷载体的小表面连接的不同的是，在陶瓷载体的小表面连接的不是焊不是焊球，而是焊料柱球，而是焊料柱。 CCGA外形图 CBGA外形图 SMT表面组装技术表面组装技术（4）TBGATBGA是BGA相对较新的封装类型，其外形如图2-

21、33所示。它的载体是铜-聚酰亚胺-铜双金属层带，载体的上表面分布着用于信号传输的铜导线，而另一侧作为地层使用。芯片与载体之间的连接可以采用倒装片技术来实现，当芯片与载体的连接完成后，要对芯片进行封装，以防止受到机械损伤。 TBGA外形图外形图 SMT表面组装技术表面组装技术封装技术的第三次重大变革封装技术的第三次重大变革芯片尺寸封装技术芯片尺寸封装技术BGA贴装技术贴装技术20世纪世纪90年代中期年代中期SMT表面组装技术表面组装技术 20世纪世纪90年代，日本开发了一种接近于芯片尺寸的超年代，日本开发了一种接近于芯片尺寸的超小型封装，这种封装被称为小型封装，这种封装被称为chip size

22、package，将美国风，将美国风行一时的行一时的BGA推向推向CSP,将成为高密度电子封装技术的主流将成为高密度电子封装技术的主流趋势趋势尺寸芯片封装尺寸芯片封装CSPchip size package裸芯片封装裸芯片封装尺寸芯片封装概念尺寸芯片封装概念 双列直插式封装（双列直插式封装（DIP）的裸芯片面积与封装面积之比为）的裸芯片面积与封装面积之比为1:80,表面贴装技术表面贴装技术SMT中的中的QFP为为1:7，CSP小于小于1:1.2封装比封装比=芯片面积芯片面积封装面积封装面积比值越接近比值越接近1越好越好SMT表面组装技术表面组装技术尺寸芯片封装原理尺寸芯片封装原理芯片尺寸封装芯片

23、尺寸封装CSPCSP ：，芯片尺寸封装。，芯片尺寸封装。ICIC封装所占封装所占PCBPCB面积面积1.21.2倍（或倍（或1.51.5倍或倍或2 2倍）倍） 芯片面积的多种封装形式的统称。芯片面积的多种封装形式的统称。 它是由现有的多种它是由现有的多种封装形式派生的、外形尺寸，封装形式派生的、外形尺寸， 相当于或稍大于芯片的、各相当于或稍大于芯片的、各种小型封装的总称。种小型封装的总称。 它不是以结构形式来定义的封装。各类它不是以结构形式来定义的封装。各类BGABGA、 MiniBGAMiniBGA、FBGA FBGA （节距（节距0.5mm0.5mm）都可属于）都可属于CSPCSP。外引脚

24、都在封装体的下面，但可为：焊球、焊凸点、外引脚都在封装体的下面，但可为：焊球、焊凸点、 焊焊盘、框架引线，品种形式已有盘、框架引线，品种形式已有5050种以上。种以上。SMT表面组装技术表面组装技术尺寸芯片封装尺寸芯片封装CSP分类分类1、平面栅阵端子型、平面栅阵端子型CSP裸芯片裸芯片焊料微球凸点焊料微球凸点2、周边端子型、周边端子型CSPSMT表面组装技术表面组装技术IC芯片芯片引线架引线架导线丝导线丝内引线内引线封装树脂封装树脂焊料微球凸点焊料微球凸点IC芯片芯片CSPBGA基板基板SMT表面组装技术表面组装技术CSP芯片尺寸封装工艺芯片尺寸封装工艺1、导电丝焊接组装技术、导电丝焊接组装

25、技术2、倒扣组装技术、倒扣组装技术SMT表面组装技术表面组装技术1、导电丝焊接组装技术、导电丝焊接组装技术芯片芯片芯片芯片芯片芯片印制板印制板粘胶粘胶超声热压焊引线超声热压焊引线金属布线金属布线铝膜铝膜模塑树脂模塑树脂SMT表面组装技术表面组装技术2、倒扣组装技术、倒扣组装技术 在裸芯片上的电极上形成焊料凸点，通过钎焊将芯片以在裸芯片上的电极上形成焊料凸点，通过钎焊将芯片以电极面朝下的倒状方式实装在多层布线板上，由于不需要从电极面朝下的倒状方式实装在多层布线板上，由于不需要从芯片向四周引出芯片向四周引出I/O端子，可布置更多的端子，互联线的长度端子，可布置更多的端子，互联线的长度大大缩短，减小

26、了大大缩短，减小了RC延迟，可靠性提高延迟，可靠性提高芯片芯片芯片芯片Flip ship回流焊回流焊芯片芯片树脂下填充树脂下填充SMT表面组装技术表面组装技术 6CSP表面组装技术的发展，使电子组装技术中的集成电路固态技术和厚/薄膜混合组装技术同时得到了发展，这个结果促进了半导体器件-芯片的组装与应用，给芯片组装器件的实用化创造了良好的条件。CSP是是BGA进一步微型化的产物进一步微型化的产物，问世与20世纪90年代中期，它的含义是封装尺寸与裸芯片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定义为1.2：1）。CSP外端子间距大于0.5mm，并能适应再流焊组装。CSP的封装结构如图图2

27、-34CSP基本结构、CSP基本结构基本结构 SMT表面组装技术表面组装技术柔性基板封装CSP结构 刚性基板封装CSP结构 图图2-35柔性基板封装柔性基板封装CSP结构、图结构、图2-36刚性基板封装刚性基板封装CSP结构所示。无论是柔性基板还是刚性基板，结构所示。无论是柔性基板还是刚性基板，CSP封装均是将封装均是将芯片直接放在凸点上，然后由凸点连接引线，完成电路的连芯片直接放在凸点上，然后由凸点连接引线，完成电路的连接。接。SMT表面组装技术表面组装技术芯片组装器件芯片组装器件的发展近年来相当迅速，已由常规的引脚连接组装器件形成带自动键合（TAB）、凸点载带自动键合（Bumped Tap

28、e Automated Bonding，BTAB）和微凸点连接（Micro-Bump Bonding，MBB）等多种门类。芯片组装器件具有批量生产、通用性好、工作频率高、运算速度快等特点，在整机组装设计中若配以CAD方式，还可大大缩短开发周期，目前已广泛应用在大型液晶显示屏、液晶电视机、小型摄录一体机、计算机等产品中。图中CSP封装的内存条为CSP技术封装的内存条。可以看出，采用CSP技术后，内存颗粒所占用的PCB面积大大减小。CSP封装的内存条SMT表面组装技术表面组装技术 7裸芯片裸芯片 由于LSI、VLSI的迅速发展，芯片的工艺特征尺寸达到深亚微米（0.15mm），芯片尺寸达到20mm2

29、0mm以上，其I/O数已超过1000个。但是，芯片封装却成了一大难题，人们力图将它直接封装在PCB上。通常采用的封装方法有两种：一种是COB法，另一种是倒装焊(CF)法。适用COB法的裸芯片(Bare Chip)又称为COB芯片，后者则称为Flip Chip，简称FC，两者的结构有所不同。（a）COB封装原理图封装原理图SMT表面组装技术表面组装技术（b）COB工艺制造芯片内部图（c）COB封装外部图COB封装SMT表面组装技术表面组装技术r 从上述工艺看，从上述工艺看，COBCOB法不适合大批量自动贴装，并且用于法不适合大批量自动贴装，并且用于COBCOB法的法的PCBPCB制造工艺难度也相

30、对较大，此外，制造工艺难度也相对较大，此外，COBCOB的散热也有一定困难。的散热也有一定困难。r通常通常COBCOB只适用于低功耗只适用于低功耗(0.5(0.51W)1W)的的ICIC芯片。芯片。r目前，目前，COBCOB芯片均可以定做，一般价格仅为芯片均可以定做，一般价格仅为QFPQFP的一半。的一半。 SMT表面组装技术表面组装技术（2）FC倒装片所谓倒装片技术，又称可控塌陷芯片互连（Controlled Collapse Chip Connection，C4）技术。它是将带有凸点电极的电路芯片面朝下（倒装它是将带有凸点电极的电路芯片面朝下（倒装），使凸点成为芯片电极与基板布线层的焊点，

31、经焊接实现牢固的连接），使凸点成为芯片电极与基板布线层的焊点，经焊接实现牢固的连接。这一组装方式也称为FC法。它具有工艺简单、安装密度高、体积小、温度特性好以及成本低等优点，尤其适合制作混合集成电路。 采用FC建合技术的芯片上芯片集成SMT表面组装技术表面组装技术SMT表面组装技术表面组装技术常用半导体器件的封装形式常用半导体器件的封装形式DIPTHT两边两边直插直插引脚引脚SMTSOSOPQFPSSOPTSSOPTQFPPQFPSOJCLCCLCCPLCCBGA翼型引脚翼型引脚四边四边两边两边四边四边底边底边两边两边J引脚引脚球型球型引脚引脚SMT表面组装技术表面组装技术r集成电路的封装技术

32、已经历经了好几代变迁，从集成电路的封装技术已经历经了好几代变迁，从DIPDIP、SOPSOP、QFPQFP到到BGABGA，芯片体积日益减小，引脚数目增多，引脚，芯片体积日益减小，引脚数目增多，引脚间距减小，芯片重量减轻，功耗降低，技术指标、工作频间距减小，芯片重量减轻，功耗降低，技术指标、工作频率、耐温陛能、可靠性和适用性都取得了巨大的进步。率、耐温陛能、可靠性和适用性都取得了巨大的进步。 rSMDSMD器件引脚的器件引脚的形状主要有形状主要有3 3种种，即翼形引脚、即翼形引脚、J J形引脚和形引脚和球形引脚。球形引脚。r 翼形引脚常见于器件翼形引脚常见于器件SOPSOP、QFPQFP中中。

33、具有翼形引脚的器件。具有翼形引脚的器件焊接后具有吸收应力的特点，因此与焊接后具有吸收应力的特点，因此与PCBPCB匹配性好，且便匹配性好，且便于目视检查，但是器件引脚共面性差，特别是多引脚细间于目视检查，但是器件引脚共面性差，特别是多引脚细间距的距的QFPQFP，引脚极易损坏，贴装过程应小心对待。，引脚极易损坏，贴装过程应小心对待。SMT表面组装技术表面组装技术 2.4 SMD/SMC的使用r2.4.1 表面组装元器件的包装方式r2.4.2 表面组装器件的保管r2.4.3 表面组装元器件使用要求SMT表面组装技术表面组装技术2.4.1 表面组装元器件的包装方式表面组装技术比通孔插装能提供更多的

34、包装选择。然而，所有的元件必须相容，以保证产品的可靠性。例如，元件尺寸、端头和涂敷形式的不统一都将影响产品和可靠性。表面组装元器件的大量应用，是由表面组装设备高速发展促成的。同时，高速度、高密度、自动化的组装技术要求，又促进了表面组装设备和表面组装元器件包装技术的开发。表面组装元器件的包装形式已经成为SMT系统中的重要环节，日益受到科研单位和组装设备生产厂家的重视，要求包装标准化的愿望也日益迫切。1编带包装（a）编带包装）编带包装（b）料带）料带SMT表面组装技术表面组装技术2管式包装管式包装主要用来包装矩形片式电阻、电容以及某些异形和小型器件管式包装主要用来包装矩形片式电阻、电容以及某些异形

35、和小型器件，主要用于，主要用于SMT元器件品种很多且批量小的场合。元器件品种很多且批量小的场合。包装时将元件按同一方向重叠排列后一次装入塑料管内（一般100200只/管）,管两端用止动栓插入贴装机的供料器上，将贴装盒罩移开，然后按贴装程序，每压一次管就给基板提供一只片式元件。管式包装管式包装 SMT表面组装技术表面组装技术3托盘包装托盘包装是用矩形隔板使托盘按规定的空腔等分，再将器件逐一装入盘内，一般50只/盘，装好后盖上保护层薄膜。托盘有单层、3、10、12、24层自动进料的托盘送料器。这样包装方法开始应用时，主要用来包主要用来包装外形偏大的中、高、多层陶瓷电容。装外形偏大的中、高、多层陶瓷

36、电容。目前，也用于包装引脚数较多的SOP和QTP等器件。（a）装有实物的托盘 （b）空托盘托盘包装SMT表面组装技术表面组装技术67各种包装的应用r1、散装无极性无引线，包括片式和柱形，先使用编带机编带，r 或手工装贴。r2、盘装中小外形的、引线较少的所有器件，包括柱形器件。r3、管装两边引线或者四边J形引线的器件，如SOP,SOJ,PLCCr 等，管装的适应性较强。r4、托盘大外形、多引线，或引线间距小的器件，如：r QFP,TQFP,SOP,PLCC,BGA,PGA等 SMT表面组装技术表面组装技术68编带的规格与供料器编带宽度编带宽度mm8121624324456器件间距*4mm2,44

37、,84,8,1212,16,20,2416,24,28,32,24,28,32,36,40,4440,44,48,52,56编带规格供料器FeederSMT表面组装技术表面组装技术69关于供料器Feederde的信息8W指该可容纳料带宽度为mm4P 指每推动一下前进mmPAPER指该Feeder为纸带FeederSMT表面组装技术表面组装技术 4散装r散装是将片式元件自由地封入成形的塑料盒或袋内，贴装时把塑料盒插入料架上，利用送料器或送料管使元件逐一送入贴装机的料口。这种包装方式成本低、体积小。但适用范围小，多为圆柱形电阻采用多为圆柱形电阻采用。散装料盒的型腔要与元件、外形尺寸于供料架匹配。r

38、SMT元器件的包装形式也是一项关键的内容，它直接影响组装生产的效率，必须结合贴装机送料器的类型和数目进行最优化设计。SMT表面组装技术表面组装技术 2.4.2 表面组装器件的保管r表面组装器件一般有陶瓷封装、金属封和塑料封装。表面组装器件一般有陶瓷封装、金属封和塑料封装。前两者的气密性能较好，不存在密封问题，器件能保存较长的时间。但对于塑料封装的SMD产品，由于塑料自身的气密性较差，所以要特别注意塑料表面组装器件的保管。r绝大部分电子产品中所用的IC器件，其封装均采用模压塑料封装，其原因是大批量生产易降低成本。但由于塑料制品有但由于塑料制品有一定的吸湿性，因而塑料器件（一定的吸湿性，因而塑料器

39、件（SOJSOJ、PLCCPLCC、QFPQFP）属于潮湿）属于潮湿敏感器件。敏感器件。由于通常的再流焊或波峰焊，都是瞬时对整个SMD加热，等焊接过程中的高热施加到已经吸湿的塑封SMD壳体上时，所产生的热应力会使塑壳与引脚连接处发生裂缝。裂缝会引起壳体渗漏并受潮而慢慢地失效，还会使引脚松动从而造成早期失效。SMT表面组装技术表面组装技术 1 1塑料封装表面组装器件的储存塑料封装表面组装器件的储存塑料封装表面组装器件储存场地的环境要求塑料封装表面组装器件储存场地的环境要求: :l库房室温库房室温 4040，l相对湿度相对湿度 60 60l防潮湿有效期为一年，不用时不开封。防潮湿有效期为一年，不用

40、时不开封。塑料封装塑料封装SMDSMD出厂时，都被封装于带干燥剂的包装袋内。出厂时，都被封装于带干燥剂的包装袋内。SMT表面组装技术表面组装技术2塑料装表面组装器件的开封使用塑料装表面组装器件的开封使用湿度指示卡湿度指示卡SMT表面组装技术表面组装技术 3湿度敏感器件的开封使用 (1)开封时先观察包装袋内附带的湿度指示卡r 湿度指示卡有许多品种，最常见的是三圈式和六圈式，如图2-40所示。r六圈式六圈式的可显示的湿度为10、20、30、40、50N 60；r三圈式三圈式的只有30、40和50。r未吸湿时，所有的圈均为蓝色，吸湿了就会变成粉红色，其所指示的相对湿度是介于粉红色圈与蓝色圈之间的淡紫

41、色圈所对应的百分比。r例如：例如：2020的圈变成粉红色，的圈变成粉红色，4040的圈仍显示蓝色，则蓝色的圈仍显示蓝色，则蓝色与粉红色之间显示淡紫红色的圈旁的与粉红色之间显示淡紫红色的圈旁的3030且且P P为相对湿度值。为相对湿度值。SMT表面组装技术表面组装技术SMT表面组装技术表面组装技术76SMT表面组装技术表面组装技术r当所有黑圈都显示蓝色时，说明所有当所有黑圈都显示蓝色时，说明所有SMDSMD都是干燥的，可都是干燥的，可放心使用；放心使用；r当当1010和和2020的圈变成粉红色，也是安全的；的圈变成粉红色，也是安全的；r当当3030的圈变成粉红色时，即表示的圈变成粉红色时，即表示

42、SMDSMD有吸湿的危险，并有吸湿的危险，并表示干燥剂已变质；表示干燥剂已变质；r当所有的圈都变成粉红色时，即表示所有的当所有的圈都变成粉红色时，即表示所有的SMDSMD已严重吸已严重吸湿，装焊前一定要对该包装袋中所有的湿，装焊前一定要对该包装袋中所有的SMDSMD进行吸湿烘干进行吸湿烘干处理。处理。SMT表面组装技术表面组装技术4包装袋开封后的操作包装袋开封后的操作SMT表面组装技术表面组装技术u低温烘干法低温烘干法中的低温箱温度为中的低温箱温度为402，适用的相对湿度小，适用的相对湿度小于于5%，烘干时间为，烘干时间为192h；u高温烘干法高温烘干法中的烘箱温度为中的烘箱温度为1255，烘

43、干时间为，烘干时间为58h。u凡采用塑料管包装的凡采用塑料管包装的SMD（SOP、SOJ、PLCC、QFP等），等），其包装管不耐高温，不能直接放进烘箱中烘烤，应另行放在其包装管不耐高温，不能直接放进烘箱中烘烤，应另行放在金属管或金属盘内才能烘烤。金属管或金属盘内才能烘烤。SMT表面组装技术表面组装技术（1 1）配备专用低温低湿贮存箱）配备专用低温低湿贮存箱 将开封后暂时不用的将开封后暂时不用的SMDSMD或或连同送料器一起存放在箱内，但配备大型专用低温低湿贮存连同送料器一起存放在箱内，但配备大型专用低温低湿贮存箱的费用较高。箱的费用较高。（2 2）利用原有完好的包装袋）利用原有完好的包装袋

44、只要袋子不破损且内装干燥剂只要袋子不破损且内装干燥剂良好，仍可将未装用完的良好，仍可将未装用完的SMDSMD重新装回袋内，然后用胶带封重新装回袋内，然后用胶带封口。口。 5 5剩余剩余SMDSMD的保存方法的保存方法SMT表面组装技术表面组装技术 2.4.3 表面组装元器件使用要求 SMT在电路安装生产中成为电子工业的支柱产业，原因在于SMC和SMD的体积小质量轻、互联性好、组装密度高、寄生阻抗小、高频性能好、可冲击振动性能高、具有良好的自动化生产程度可大幅提高生产效率，现在SMD已经广泛用于PC、程控交换机、移动电话、寻呼机、对讲机、电视机、VCD机、数码相机等为数众多的电子产品中。目前，世

45、界生发达国家SMC和SMD的片式化率已达到70%以上，全世界平均片式化率达到40%，而我国的片式化率不到30%，因此应将SMT、SMD、SMC等新工艺和新型电子元器件作为电子工业的发展重点。SMT表面组装技术表面组装技术 采用SMT工艺与过去传统的“插件+手工焊”工艺对生产设备的要求和元器件的选用、PCB的设计、工艺、工序的安排有很大的不同，在设计中就应全盘考虑，统一规划。 因为设计质量不仅仅是由电路设计的先进性和电路原理的可行性所决定，同时要统筹安排SMC和SMD的选择、PCB设计和板上布局、工艺流程的先后次序及合理安排等。即电子元器件的采购和生产制造工艺在设计初期就应融于设计师的主导思想中

46、，并落实在具体产品生产中。SMT表面组装技术表面组装技术 2.5 表面组装元器件的发展趋势 表面组装元器件发展至今，已有多种封装类型的SMC/SMD用于电子产品的生产。IC引脚间距由最初的1.27mm发展至0.8mm、0.65mm、0.4mm、0.3mm，SMD由SOP发展到BGA、CSP以及FC，其指导思想仍是I/O越来越好。新型器件有许多的优越性，例如CSP不仅是一种芯片级的封装尺寸，而且是可确认的优质芯片（KGD），体积小、重量轻、超薄（仅次于FC），但也存在一些问题，特别时能否适应大批量生产。一种新型封装结构的器件，尽管有无限的优越性，但如果不能解决工业化生产的问题，则不能称为好的封装

47、。CSP就是因其制作工艺复杂，即CSP制作中需要用微孔基板，否则难以实现芯片与组件板的互连，从而制约了它的发展。新型IC封装的趋势必然具有尺寸更小、I/O更多、电气性能更高、焊点更可靠、散热能力更强，并能实现大批量的生产能力。 SMT表面组装技术表面组装技术SMT表面组装技术表面组装技术1、MCM组装组装Multi chip module芯片芯片封装体封装体芯片芯片封装外壳封装外壳印制板印制板单芯片封装电路板单芯片封装电路板多芯片封装电路板多芯片封装电路板可大幅度减小封体积可大幅度减小封体积 将多个裸芯片不加封装，直接装载于同将多个裸芯片不加封装，直接装载于同一印制板上并封装于同一壳体内，与一

48、般单芯一印制板上并封装于同一壳体内，与一般单芯片封装的片封装的SMTSMT相比，面积减小了相比，面积减小了3 36 6倍，重量减倍，重量减轻了轻了3 3倍以上，由于减小了引线长度故可明显改倍以上，由于减小了引线长度故可明显改善信号延迟、降低高频损耗善信号延迟、降低高频损耗SMT表面组装技术表面组装技术861、MCM组装组装SMT表面组装技术表面组装技术IC芯片芯片内引线内引线封装树脂封装树脂印制板印制板绝缘胶绝缘胶焊料微球焊料微球2、三维封装、三维封装SMT表面组装技术表面组装技术1MCM级的模块化芯片目前，MCM是以多芯片组件形式出现的，一旦它的功能具有通用性，组件功能会演化成器件的功能，它

49、不仅具有强大的功能，而且具有互换性，并有可能实现大批量生产。2芯片电阻网络化目前已经面世的电阻网络由于标准化和设计限制，尚未能广泛推广。若在芯片上集成无源元件，再随芯片一起封装，将会使器件的功能更强大。3SIPSIP称为系统级封装或封装内系统（System In a Package），是多芯片封装进一步发展的产物。SIP中可封装不同类型的芯片，芯片之间可进行信号存取和交流，从而实现一个系统所具备的功能。SMT表面组装技术表面组装技术 4SOC SOC称为芯片上系统（System On a Chip）又称为系统单芯片，它的意义就是在单一芯片上具备一个完整的系统运作所需的IC，这些主要IC包括处理

50、器，输入/输出装置，将各功能组快速连接起来的逻辑线路、模拟线路，以及该系统运作所需要的内存。这种将系统级的功能模块集成在一块芯片上使集成度更高，器件的端子数为300400左右，是典型的硅圆片级封装。SMT表面组装技术表面组装技术r5SOI硅绝缘技术r对硅芯片技术的深入研究，使得SOI技术得以崭露头角，SOI技术能与硅集成工艺完全相容，完全继承了硅材料与硅集成电路的成果，并有自己独特的优势。rCMOS金属氧化物半导体是超大规模集成电路发展的主流，硅绝缘CMOS是全介质隔离的，无栓锁效应，有源区面积小，寄生电容小，泄露电流小，在集成电路的各个领域有广泛应用。SOI技术的成功为三维集成电路提供了实现

51、的可能性，也为进一步提高集成电路的集成度和速度开辟了一个新的发展方向。因此，SOI技术的出现必将会给现有的IC封装形式带来新的挑战。SMT表面组装技术表面组装技术6纳米电子器件 纳米技术的研究为微电子技术开创了新的前途和应用领域。美国从1982年就开始研究量子耦合器件，德国、法国、日本等国家也都在近年加大了对纳米技术的投入。美国TI公司是最早开始研究纳米器件的公司，这些纳米器件包括量子耦合器件、模拟谐振隧道器件、量子点谐振隧道二级管、谐振隧道晶体管、纳米传感器、微型执行器以及与这两者有关的MEMS系统。美国IBM公司与日本日立公司制作中央研究所都已研制成功单电子晶体管、量子波器件。纳米电子器件

52、可采用GaAs（砷化镓）材料制作，也可以用Si-Ge器件。由于纳米材料的特殊性能，使得纳米电子器件具有更优良的性能。如量子耦合器件的研究使在一块芯片上用0.1mm的工艺技术集成1兆个器件成为可能，此时在单片集成电路上就能实现极其复杂的系统。由此，我们可以相信，纳米技术的应用将导致微电子器件产生突破性的进展。SMT表面组装技术表面组装技术SMT表面组装技术表面组装技术93SMT表面组装技术表面组装技术94SMT表面组装技术表面组装技术95QFP quad flat package （四侧引脚扁平封装）（四侧引脚扁平封装） 4 4边翼形引脚，边翼形引脚，间距一般为由间距一般为由0.3至至1.0mm

53、 ；引脚数目有；引脚数目有32至至360左右；左右；有方形和长方形两类，视引脚数目。有方形和长方形两类，视引脚数目。常用的封装形式常用的封装形式种类和名称繁多种类和名称繁多此类器件易产生引脚变形、虚焊和连锡缺陷，贴装时也要注意方向。此类器件易产生引脚变形、虚焊和连锡缺陷，贴装时也要注意方向。SMT表面组装技术表面组装技术96QFP1.元件代号元件代号: U2.元件名称元件名称:QFP3.元件丝印元件丝印:215R20ZUA214.是否有极性或方向是否有极性或方向: 此凹此凹坑为此坑为此QFP的极性标志的极性标志元件第一脚SMT表面组装技术表面组装技术97BGA Ball Grid Array（

54、球形触点陈列）（球形触点陈列）比比QFPQFP还高的组装密度还高的组装密度, ,体形可能较薄体形可能较薄。接点多为球形接点多为球形;常用间距有常用间距有1，1.2和和1.5MM.栅阵排列栅阵排列PGAPGABGABGA一般焊接点不可见，工艺规范难度较高，因无法目视检验，一般焊接点不可见，工艺规范难度较高，因无法目视检验，多借助于多借助于5DX设备检测。设备检测。SMT表面组装技术表面组装技术98SMT表面组装技术表面组装技术995、BGA1.元件代号元件代号:U 2.元件名称元件名称:BGA3.元件丝印元件丝印:215R3LASB414.是否有极性或方向是否有极性或方向: 此BGA箭头指示处为

55、极性标志,此处有银色标记银色标记SMT表面组装技术表面组装技术100PLCCplastic leaded chip carrier（带引线的塑料芯片载体）（带引线的塑料芯片载体）u引脚一般采用引脚一般采用J J形设计，形设计，1616至至100100脚；间距采用标准脚；间距采用标准1.27MM1.27MM式式, ,可使用插座。可使用插座。此类器件易产生方此类器件易产生方向错、打翻及引脚向错、打翻及引脚变形缺陷变形缺陷SMT表面组装技术表面组装技术101SOPsmall Out-Line package（小外形封装。）（小外形封装。）u引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L

56、(L字形字形),),主要有主要有SOPSOP、VSOPVSOP、SSOPSSOP、TSOPTSOP。uTSOPTSOP比比SSOPSSOP的引脚间距更小。的引脚间距更小。SSOPTSOP I型型TSOP IITSOP II型型此类器件易产生引脚此类器件易产生引脚变形及虚焊变形及虚焊/连锡缺陷连锡缺陷SMT表面组装技术表面组装技术102SOJSmall Out-Line J-Leaded Package（J形引脚小外型封装）形引脚小外型封装）S O JJ 形引脚形引脚u从体形上可看成是采用从体形上可看成是采用J J形引脚的形引脚的SOLSOL系列，引脚系列，引脚数目从数目从1616至至4040之

57、间。之间。SMT表面组装技术表面组装技术103SO封装分类（Small Outline小外形）SOJJ型引脚型引脚SOTSOP薄型薄型SOSOP小宽度，引脚少小宽度，引脚少SSOP小型小型SOSOL加长型，多引脚加长型，多引脚SOW加宽型，多引脚加宽型，多引脚SMT表面组装技术表面组装技术104四列封装分类四列封装PLCC（Plastic Lleaded Chip Carrier)带引脚的塑料芯片载体带引脚的塑料芯片载体CLCC(Ceramic Lleaded Chip Carrier)带引脚的陶瓷芯片载体带引脚的陶瓷芯片载体 LCCC（Leadless CeramicChip Carrier

58、）无引线陶瓷芯片载体无引线陶瓷芯片载体 PQFP(Plastic Quad Flat Package）塑封四列扁平TQFP(Thin Quad Flat Package）薄型四列扁平QFP（Quad Flat Package四列扁平详见：半导体封装网详见：半导体封装网SMT表面组装技术表面组装技术105SMT表面组装技术表面组装技术106SMT表面组装技术表面组装技术107SMT表面组装技术表面组装技术PCB板上字母标志元件名称特 性极性or方向计量单位功 能电阻有色环有SIP/DIP/SMD封装SIP/DIP有方向欧姆/K /M限制电流电容色彩明亮、标有DC/VDC/pF/uF等部分有法拉p

59、F/nF/uF存储电荷，阻直流、通交流电感单线圈无亨利uH/mH存储磁场能量,阻直流,通交流变压器两个或以上线圈有匝比数调节交流电的电压与电流二极管小玻璃体，一条色环标记为1Nxxx/LED有允许电流单向流动三极管三只引脚，通常标记为2Nxxx/DIP/SOT有放大倍数用作放大器或开关集成电路IC有多种电路的集合晶振crystal金属体有赫兹（Hz）产生振荡频率保险丝fuse无安培（A）电路过载保护开关switch有触发式、按键式及旋转式，通常为DIP有触点数通断电路连接器有引脚数连接电路板电池正负极，电压有伏特（安培）提供直流电流SMT表面组装技术表面组装技术109二极管封装二极管封装常用封

60、装有常用封装有MELF、SOD和和SOT23。发光二极管多采用发光二极管多采用SOT或或SOD123之类的封装。之类的封装。SOD123, 323封装封装发光二极管发光二极管 LEDLED此类器件易产生偏位、方向错缺陷此类器件易产生偏位、方向错缺陷SMT表面组装技术表面组装技术110阻容类器件阻容类器件J 或或C 接脚接脚无接脚式无接脚式无接脚式无接脚式极性极性标记标记外 形外 形区 别区 别此类器件易产生立碑缺陷此类器件易产生立碑缺陷SMT表面组装技术表面组装技术111无接脚矩形元件封装无接脚矩形元件封装无引脚式无引脚式最常用的最常用的RC封装。封装。以尺寸的以尺寸的4位数编号命封装名。位数