SMD 元件或表面贴装器件是 SMT 的电子元件。用于SMT的SMD组件没有像通孔组件那样的引线。就电气功能而言,用于SMT的SMD元件或表面贴装电子元件与通孔元件没有区别。
然而,由于它们更小,SMC(表面贴装元件)提供了更好的电气性能。
目前,并非所有组件都可用于电子 PCB 组装的表面贴装;因此,在PCB上表面贴装的全部好处是不可用的,我们基本上仅限于混合搭配的表面贴装组件。在可预见的未来,在高端处理器和大型连接器中使用 BGA 和针栅阵列 ( PGA )等通孔组件将使该行业保持混合组装模式。
不同类型 SMD 组件的可用性
虽然只有少数类型的传统DIP 封装满足所有封装要求,但表面贴装封装的世界要复杂得多。
可用的封装类型以及封装和引线配置很多。此外,表面贴装元件的要求要高得多。SMD 或 SMC 必须能够承受更高的焊接温度,并且必须更加仔细地选择、放置和焊接以达到可接受的制造良率。
有许多组件可用于某些电气要求,从而导致组件激增的严重问题。某些组件有良好的标准,而其他组件的标准不充分或不存在。
一些电子元件可以打折购买,而另一些则要高价购买。虽然表面贴装技术已经成熟,但随着新封装的推出,它也在不断发展。电子行业在解决表面贴装元件的经济、技术和标准化问题方面每天都在取得进步。SMD可用作有源和无源电子元件。
无源 SMD 元件名称列表和标识
无源表面安装的世界稍微简单一些。单片陶瓷电容、钽电容、厚膜电阻构成了无源贴片的核心群。形状一般为矩形和圆柱形。组件的质量比通孔组件低约 10 倍。
该表面贴装电阻器和电容器有各种尺寸的情况下,以满足在电子行业的各种应用需求。虽然有缩小外壳尺寸的趋势,但如果电容要求很大,也可以使用更大的外壳尺寸。这些设备/组件有矩形和管状(MELF:金属电极无铅面)两种形状。
表面贴装分立电阻器(SMD 电阻器)
有两种主要类型的表面贴装电阻器:厚膜和薄膜。
厚膜表面贴装电阻器是通过在平坦的高纯度氧化铝基板表面上屏蔽电阻膜(基于二氧化钌的糊状物或类似材料)构成的,而不是像轴向电阻器那样在圆形芯上沉积电阻膜。电阻值是通过在筛选前改变电阻膏的成分和筛选后激光修整薄膜来获得的。
在薄膜电阻器中,电阻元件位于陶瓷基板上,顶部有保护涂层(玻璃钝化),侧面有可焊端子(锡铅)。终端在陶瓷基板上有一个粘合层(银作为厚膜膏沉积),镍阻挡底镀层,然后是浸渍或镀锡涂层。镍屏障对于保持端子的可焊性非常重要,因为它可以防止SMD 焊接过程中银或金电极的浸出(溶解)。
电阻器有 1/16、1/10、1/8 和 1/4 瓦的额定值,在 1 欧姆到 100 兆欧之间有各种尺寸和各种容差。常用的尺寸有:0402、0603、0805、1206 和 1210。表面贴装电阻器具有某种形式的彩色电阻层,一侧带有保护涂层,另一侧通常是白色基材。因此,外观提供了一种区分电阻器和电容器的简单方法。
表面贴装电阻网络
表面贴装电阻网络或 R-pack 通常用作一系列分立电阻的替代品当前可用的样式基于流行的SOIC(小外形集成电路),但主体尺寸各不相同。它们通常有 16 到 20 个引脚,每个封装的功率为 ½ 到 2 瓦。
SMT用陶瓷电容
表面贴装电容器非常适合高频电路应用,因为它没有任何引线,并且可以放置在PCB 组件另一侧的封装下方。陶瓷电容器最广泛使用的封装是 8 毫米卷带。
表面贴装电容器用于去耦应用和频率控制。多层单片陶瓷电容器提高了容积效率。根据 EIA RS-198n,它们有不同的电介质类型,即 COG 或 NPO、X7R、Z5U 和 Y5V。表面贴装电容器非常可靠,已大量用于引擎盖下的汽车应用、军事设备和航空航天应用。
表面贴装钽电容器
对于表面贴装电容器,电介质可以是陶瓷或钽。
表面贴装钽电容器提供非常高的容积效率或每单位体积的高电容电压乘积和高可靠性。
缠绕式引线电容器,通常称为塑料模制钽电容器,具有引线而不是端子和斜顶作为极性指示器。使用模制塑料钽电容器时没有焊接或放置问题。它们有两种外壳尺寸 – 标准和扩展范围。
钽电容器的电容值在 0.1 至 100 µF 和 4 至 50 V dc 之间变化,适用于不同的外壳尺寸。它们也可以根据应用程序的要求进行定制。钽电容器可带有或不带有标记电容值的散装、华夫格包装和卷带包装。
用于 SMT 的管状无源 SMD 组件
被称为金属电极无引线面 (MELF) 的圆柱形器件用于电阻器、跳线、陶瓷和钽电容器以及二极管。它们是圆柱形的,具有用于焊接的金属端盖。
由于 MELF 是圆柱形的,因此电阻器不必像矩形电阻器那样与远离电路板表面的电阻元件一起放置。MELF更便宜。与传统的轴向设备一样,MELF 对数值进行了颜色编码。MELF 二极管标识为 MLL 41 和 MLL 34。 MELF 电阻器标识为 0805、1206、1406 和 2309。
有源 SMD 元件列表和标识
表面安装比通孔技术提供更多类型的有源和无源封装。
以下是所有各类有源表面贴装元件封装:
无铅陶瓷芯片载体 (LCCC)
顾名思义,无引线芯片载体没有引线。相反,它们具有镀金的槽形终端,称为城堡形,可提供更短的信号路径,允许更高的工作频率。根据封装的间距,LCCC 可以分为不同的系列。最常见的是 50 mil (1.27 mm) 系列。其他人是 40、25 和 2000 万个家庭。
陶瓷引线芯片载体 (CLCC)(预引线和后引线)
含铅陶瓷载体有预铅和后铅两种形式。预引线芯片载体具有制造商附接的铜合金或科伐合金引线。在后引线芯片载体中,用户将引线连接到无引线陶瓷芯片载体的城堡。
当使用有引线陶瓷封装时,它们的尺寸通常与塑料引线芯片载体相同。
有源 SMT 组件(塑料封装)
如上所述,陶瓷封装价格昂贵,主要用于军事应用。另一方面,塑料 SMD 封装是非军事应用中使用最广泛的封装,其中不需要密封性。由于封装和基板之间的CTE 不匹配,陶瓷封装会出现焊点开裂,但塑料封装也并非没有问题。
以下是所有有源 SMD 组件(塑料封装):
小外形晶体管 (SOT)
小外形晶体管是表面贴装有源器件的先驱之一。它们是三引线和四引线器件。三引线 SOT 被标识为 SOT 23 (EIA TO 236) 和 SOT 89 (EIA TO 243)。四引线器件称为 SOT 143 (EIA TO 253)。
这些封装通常用于二极管和晶体管。SOT 23 和 SOT 89 封装几乎已成为表面贴装小型晶体管的通用封装。尽管高引脚数复杂集成电路的使用越来越普遍,但对各种类型的 SOT 和 SOD 的需求仍在继续增长。
小型集成电路(SOIC 和 SOP)
小型集成电路(SOIC 或 SO)基本上是一种在 0.050 英寸中心带有引线的收缩封装。它用于容纳比 SOT 封装更大的集成电路。在某些情况下,SOIC 用于容纳多个 SOT。
SOIC 包含在两侧形成的引线,通常称为鸥翼引线。SOIC 需要小心处理以防止引线损坏。SOIC 主要有两种不同的体宽:150 mil 和 300 mils。少于 16 个引脚的封装的体宽为 150 mil;对于超过 16 个引线,使用 300 mil 宽度。16 引脚封装有两种体宽
塑料引线芯片载体 (PLCC)
塑料引线芯片载体 (PLCC) 是陶瓷芯片载体的廉价版本。PLCC 中的引线提供承受焊点应力所需的柔顺性,从而防止焊点开裂。具有大管芯与封装比的 PLCC 可能容易因吸湿而导致封装破裂。他们需要适当的处理
小外形 J 封装 (SOJ)
SOJ 封装与 PLCC 一样具有 J 型弯曲引线,但它们仅在两侧有引脚。该封装是 SOIC 和 PLCC 的混合体,结合了 PLCC 的处理优势和 SOIC 的空间效率。SOJ 通常用于高密度(1、4 和 16 MB)DRAMS。
细间距 SMD 封装(QFP、SQFP)
具有极细间距和大量引线的 SMD 封装称为细间距封装。四方扁平封装 (QFP) 和收缩四方扁平封装 (SQFP) 是细间距封装的示例。细间距封装具有更细的引线,需要更薄的焊盘图案设计。
球栅阵列 (BGA) SMD 组件
BGA 或球栅阵列是一种阵列封装,类似于 PGA(针栅阵列),但没有引线。
BGA有多种类型,但主要类别是陶瓷和塑料BGA。陶瓷BGA被称为CBGA(Ceramic Ball Grid Array)和CCGA(Ceramic Column Grid Array),塑料BGA被称为PBGA。还有另一类 BGA,称为磁带 BGA (TBGA)。球间距已标准化为 1.0、1.27 和 1.5 毫米间距。(40,50 和 60 百万间距)。BGA 的主体尺寸从 7 到 50 毫米不等,其引脚数从 16 到 2400 不等。最常见的 BGA 引脚数在 200 到 500 引脚之间。
即使 BGA 错位了 50%(CCGA 和 TBGA 不像 PBGA 和 CBGA 那样自对齐),也非常适合回流期间的自对准。这是 BGA 产量更高的原因之一。
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