4.1 表面组装技术概述

小外型集成电路的封装
形式
• 常见封装外形有：0.150英寸宽外壳形式（称为 SOP封装）有8、14和16根引脚； • 0.220英寸宽外壳形式（称为SOMC封装）有14和
16根引脚；
• 0.295英寸宽外壳形式（称为SOL封装件）有16和
20根引脚。
SMC电位器
适用于SMT的微调电位器按结构可分为敞开式
SMC--片式元件向小型薄型发展
其尺寸从1206(3.2mm×1.6mm)
•
• • • •
向0805(2.0mm×1.25mm)
向0603(1.6mm×0.8mm) 向0402(1.0×0.5mm) 向0201(0.6×0.3mm)发展。 最新推出01005 （0.4×0.2mm）
新型元器件
常见的SO封装的集成电路
a) SO封装实物 c) SOL封装
b) SOP封装 d) SOW封装
SSOP
TSSOP
QFP
TQFP
SIP ---Single In-Line Package.单列直插封装 DIP ---Dual In-Line Package.双列直插封装 SOT--- Small Outline Transistor.小型晶体管
4.2
SMT元器件
4. 2. 1 SMT元器件的特点
(1) SMT元器件引脚距离短，目前引脚中心间距 最小的已经达到0.3mm。 (2) SMT元器件体积小, 直接贴装在印制电路板 的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊 盘上。
4.2.2 表面装配元器件的种类和规格
从结构形状分类，有薄片矩形、圆柱形、
1. 无源元件SMC SMC包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器 和陶瓷振荡器等。
长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成 几个系列型号 。欧美产品大多采用英制系列，日 本产品大多采用公制系列，我国还没有统一标准， 两种系列都可以使用。
典型SMC系列的外形尺寸（单位：mm/inch）
公制/英制 型号 L W 1.6/0.06 a 0.5/0.02 b 0.5/0.02 t 0.6/0.024
MOSFET
SOT (Small Outline Transistor)
小外型封装晶体管又称作微型片状晶体管，
常用的封装形式有四种。
① SOT—23型：它有三条“翼型”短引线。
② SOT—143型 结构与SOT—23 型相仿，不同的 是有四条“翼型” 短引线。
③ SOT—89型 适用于中功率的晶体管 (300mw—2w)，它的三条短 引线是从管子的同一侧引出。
⑹ SMT技术简化了电 子整机产品的生产工 序，降低了生产成本。
(4) 材料成本低。
2.SMT的发展动态
① 电子产品功能越来越强、体积越来越小、造 价越来越低、更新换代的速度也越来越快。 ② 无铅焊接技术的研究与推广应用。 ③ 电子设备和工艺向半导体和SMT两类发展，半 导体和SMT的界线逐步模糊，尤其封装技术。 ④可靠性逐渐提高 ⑤不断研制新设备
3216/1206 3.2/0.12 1608/0603 1.6/0.06 1005/0402 1.0/0.04 0603/0201 0.6/0.02
2012/0805 2.0/0.08 1.25/0.05 0.4/0.016 0.4/0.016 0.6/0.016 0.8/0.03 0.3/0.012 0.3/0.012 0.45/0.018 0.5/0.02 0.2/0.008 0.25/0.01 0.35/0.014 0.3/0.01 0.2/0.005 0.2/0.006 0.25/0.01
1inch=1000mil；1inch=25.4mm，1mm≈40mil。
⑴ 表面安装电阻器
电阻基体：氧化铝陶瓷基板；
基体表面：印刷电阻浆料，烧结形成电阻膜，刻出 图形调整阻值； 电阻膜表面：覆盖玻璃釉保护层， 两侧端头： 三层结构。
常用典型SMC电阻器的主要技术参数
系列型号 3216 2012 1608 1005 阻值范围（Ω ） 0.39 ~10M 2.2~10M 1~10M 10~10M 允许偏差（％） ±1，±2， ±1， ±2，±2，±5 ±2，±5 ±5 ±5 额定功率 （W ）1/4，1/8 1/10 1/16 1/16 最大工作电压 200 150 50 50
⑵ 二极管
• 无引线柱形玻璃封装二极管
• 塑封二极管
还有一种 SOT-23封装的
片状二极管，如
右图所示，多用 于封装复合二极 管，也用于高速 开关二极管和高
压二极管。
⑶ 三极管 三极管采用带有翼形短引线的塑料封装 （SOT，Short Out-line Transistor），可分为 SOT23、SOT89、SOT143几种尺寸结构。
正极 钽质电容(Tantalum Capacitor) 钽质电容(Tantalum Capacitor)
表面安装钽电容器的外型都是矩形，按两头的 焊端不同，分为非模压式和塑模式两种。
阳极：以高纯度的钽金属粉末，与粘合剂混合后，加压
成型、经烧结形成多孔性的烧结体；
绝缘介质：阳极表面生成的氧化钽； 阴极：绝缘介质表面被覆二氧化锰层 片状钽电解电容器有三种类型： 裸片型、模塑型和端帽型。
SOJ--- Small Outline J.
IC的主要封装形式有QFP， TQFP， PLCC， SOT， SSOP ，BGA等。 SOP--- Small Outline Package. 小型封装
SSOP--- Shrink Small Outline Package .缩小型封装 TSSOP--- Thin Shrink Small Outline Package.薄缩小型封装 QFP --- Quad Plat Package.四方型封装 TQFP--- Thin Quad Plat Package.薄四方型封装
（V）
工作温度范围/ -55~+125/7 55~+125/ -55~+125/ -55~+125/ 额定温度（℃） 0 70 70 70
圆柱形电阻器(简称MELF)
电阻基体：氧化铝磁棒；
基体表面：被覆电阻膜(碳膜或金属膜)，印刷电阻
浆料，烧结形成电阻膜，刻槽调整阻值； 电阻膜表面：覆盖保护漆； 两侧端头：压装金属帽盖。
L=2.0(+0.1,-0.05)mm, D=1.25(±0.05)mm, T=0.3(+0.1)mm, H=1.4mm。
⑵ 表面安装电阻网络
将多个片状矩形电 阻按不同的方式连接组
成一个组合元件。
电路连接方式：A、
B、C、D、E、F六种形
式； 封装结构：是采用
电阻排 SOP( Small Outline Package) 封装
SMT元器件的分类
类别 有 源 表 面 安 装 器 件 SMD 封装形式 种类 圆柱形 二极管
表2
陶瓷组件 无引脚陶瓷芯片载体 LCCC、 （扁平） 有引脚陶瓷芯片载体 CBGA 塑料组件 SOT、SOP、 SOJ、PLCC、 （扁平） QFP、BGA、CSP 等
机 电 元 件
异形
继电器、开关、连接器、延 迟器、薄型微电机等
树脂后用模塑壳体封装。
多层型电感器 它由铁氧体浆料和导电浆料交替印刷多层，经高 温烧结形成具有闭合电路的整体。 用模塑壳体封装。
⑸ SMC的焊端结构
镍的耐热性和稳定性好，对钯银内部电极起 到了阻挡层的作用；
镀铅锡合金的外部电极可以提高可焊接性。
⑹ SMC元件的规格型号表示方法 SMT元件的规格型号表示方法因生产厂商而不同 。 如1/8W，470Ω，±5%的陶瓷电阻器： 日本某公司生产： RX 39 1 G 471 J TA 包装形式 阻值误差 标称阻值 温度特性 外形 种类
⑵ 第二阶段（1976～1985年） 这一阶段促使了电子产品迅速小型化、多功 能化；SMT自动化设备大量研制开发出来 。
⑶ 第三阶段（1986～现在） 主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的 性能-价格比； SMT工艺可靠性提高 。
4.1.2 SMT组装的技术特点
1. 表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比， 具有以下优越性： ⑴ 实现微型化。 ⑵ 信号传输速度高。 ⑶ 高频特性好。 (5)有利于自动化生 产，提高成品率和生 产效率。
表面组装技术(SMT)：
Surface Mounting Technology，也称表面装配技
术、表面组装技术。它是将电子元器件直接安装
在印制电路板的表面，它的主要特征是元器件是
无引线或短引线，元器件主体与焊点均处在印制
电路板的同一侧面。
SMT的发展历经了三个阶段：
⑴ 第一阶段（1970～1975年） 这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路 （我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
CC41 03
材 料 种 类
CH 102 J
温 度 特 性 标 称 容 量
50 T 包 装 形 式
尺 寸
容 耐 量 压 误 差
2. SMD分立器件 SMD分立器件包括各种分立半导体器件， 有二极管、三极管、场效应管，也有由两、三 只三极管、二极管组成的简单复合电路。 ⑴ SMD分立器件的外形尺寸
SMD分立器件的外形尺寸
尺寸
国内某企业生产：
RI 11 1/8 471 J
阻值误差 标称阻值 额定功耗
种类
尺寸
1000pF，±5%，50V的瓷介电容器 :
日本某公司生产： GRM 4F6 COG 102 J 材 料 种 类
50P T 包 装 形 式
尺 寸
温 度 特 性
标 称 容 量
容 耐 量 压 误 差
国内某企业生产：
简称:MLC 绝缘介质：陶瓷膜片 金属极板：金属（白金、 钯或银）的浆料印刷在膜 片上，经叠片(采 用交替层叠的形式)、 烧结成一个整体， 根据容量的需要， 少则二层，多则 数十层,甚至上百层。 端头：三层结构。
SMC铝电解电容器
② 表面安装钽电容器
在容量超过0.33μF时，大都采用钽电解电容器 正极
第4章 表面组装技术（Ⅰ）
4.1 表面组装技术概述 4.2 SMT元器件 4.3 SMT组装工艺方案
教学目标
1．了解 SMT 组装技术的特点，与通
孔式装配技术的区别； 2．了解 SMT 元器件的外形、封装和 包装特点；
3. 掌握双面混装工艺方案。
4.1 表面组装技术概述
4.1.1 表面组装技术的发展过程
④ TO—252型
适用于大功率晶体管，在管子的一侧有三条
较粗的引线，芯片贴在散热铜片上。
3. SMD集成电路 IC(Integration circuit) 大规模集成电路：Large Scale IC（简称：LSI） 超大规模集成电路：Ultra LSIC （简称：USI） 小外型塑料封装 （Small Outline Package）(简称:SOP或SOIC) 引线形状： 翼型、J型、I型； 引线间距（引线数)： 1.27mm(8-28条) 1.0mm (32条) 、 0.76mm(40-56条)
⑷ 表面安装电感器 片状电感器是继片状电阻器、片状电容器之后迅
速发展起来的一种新型无源元件，它的种类很多。
按形状可分为: 矩形和圆拄型； 按结构可分为：绕线型、多层型和卷绕型。
目前用量较大的是前两种。
贴 片 电 感
贴 片 电 感 排
表 面 安 装 电 感 器
绕线型电感器 它是将导线缠绕在芯状材料上，外表面涂敷环氧
扁平异形等；
从功能上分类为无源元件（SMC，Surface
Mounting Component）、有源器件（SMD，
Surface Mounting Device）和机电元件三大类。
SMT元器件的分类
类别 封装形式
表1
种类 厚膜和薄膜电阻器、 热敏电阻、 压敏 无 源 矩形片式 电阻、 单层或多层陶瓷电容器、 钽电 表 面 解电容器、片式电感器、磁珠等 安 装 炭膜电阻器、 金属膜电阻器、 陶瓷电 圆柱形 元 件 容器、热敏电容器、陶瓷晶体等 SMC 电位器、 微调电位器、 铝电解电容器、 异形 微调电容器、 线绕电感器、 晶体振荡 器、变压器等 复合片式 电阻网络、电容网络、滤波器等
和密封式两类。

⑶ 表面安装电容器 表面安装用电容器简称片状电容器，从目前应用 情况来看，适用于表面安装的电容器已发展到数百 种型号，主要有下列品种： 多层片状瓷介电容器 （占 80%） 钽电解电容器 铝电解电容器 有机薄膜电容器（较少）
云母电容器电容器（较少）
① 表面安装多层陶瓷电容器 （独石电容）