【正文】 選取 一、概述　　表面安裝元器件的選擇和設(shè)計(jì)是產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)，設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和詳細(xì)電路設(shè)計(jì)階段確定元器件的電氣性能和功能，在SMT設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)設(shè)備及工藝的具體情況和總體設(shè)計(jì)要求確定表面組裝元器件的封裝形式和結(jié)構(gòu)。表面安裝的焊點(diǎn)既是機(jī)械連接點(diǎn)又是電氣連接點(diǎn)，合理的選擇對(duì)提高PCB設(shè)計(jì)密度、可生產(chǎn)性、可測(cè)試性和可靠性都產(chǎn)生決定性的影響?！　”砻姘惭b元器件在功能上和插裝元器件沒有差別，其不同之處在于元器件的封裝。表面安裝的封裝在焊接時(shí)要經(jīng)受奶高的溫度其元器件和基板必須具有匹配的熱膨脹系數(shù)。這些因素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中必須全盤考慮。選擇合適的封裝，其優(yōu)點(diǎn)主要是：1）.有效節(jié)省PCB面積；2）.提供更好的電學(xué)性能；3）.對(duì)元器件的內(nèi)部起保護(hù)作用，免受潮濕等環(huán)境影響；4）.提供良好的通信聯(lián)系；5）.幫助散熱并為傳送和測(cè)試提供方便。 二、表面安裝元器件的選取　　表面安裝元器件分為有源和無源兩大類。按引腳形狀分為鷗翼型和“J”型。下面以此分類闡述元器件的選取?！　?無源器件　　元源器件主要包括單片陶瓷電容器、鉭電容器和厚膜電阻器，外形為長方形或園柱形。園柱形無源器件稱為“MELF”，采用再流焊時(shí)易發(fā)生滾動(dòng)，需采用特殊焊盤設(shè)計(jì)，一般應(yīng)避免使用。長方形無源器件稱為“CHIP”片式元器件，它的體積小、重量輕、抗菌素沖擊性和抗震性好、寄生損耗小，被廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。為了獲得良好的可焊性，必須選擇鎳底阻擋層的電鍍。　　表面安裝電阻器的電容器封裝有各種外形尺寸。在選取時(shí)應(yīng)避免選擇過小尺寸：，也要避免選擇過大尺寸：（CTE）失配片式元件要求能在260℃溫度下承受510S的焊接時(shí)間?！　?1)片式電阻器　　片式電阻器分為兩大類：厚膜型和薄膜型。額定功率為1/11/1/4瓦，電阻值從1歐到1兆歐的電阻器具有各種尺寸規(guī)格，按外形尺寸分為0805（0。）、1206（）、1210（）等。一般來說1/11/8和1/4瓦的電阻器相應(yīng)于0801206及1210。選取時(shí)應(yīng)首選1/8瓦、外形尺寸為1206的元件。　?。?）陶瓷電容器　　陶瓷電容器有三種不同的介質(zhì)類型：COG或NPO、X7R和Z5U。它們的電容范圍各不相同。COG或NPO用于在很寬的溫度、電壓和頻率范圍內(nèi)有高穩(wěn)定性的電路；X7R和Z5U介質(zhì)電容器的溫度和電壓特性較差，主要應(yīng)用于旁路和去耦場(chǎng)合?！　√沾呻娙萜髟诓ǚ搴笗r(shí)容易開裂，原因是CTE失配。在焊接時(shí)電極和端接頭的CTE高，受熱比陶瓷快以致失配產(chǎn)生裂紋。解決的工藝辦法是波峰焊之前預(yù)熱電路板，減少熱沖擊。Z5U陶瓷電容器比X7R電容器更容易開裂，選取時(shí)應(yīng)盡量采用X7R電容器。 和 片式電阻器一樣，其外形尺寸應(yīng)量選用1206的電容器。　?。?）電阻網(wǎng)絡(luò)　　表面安裝電阻器網(wǎng)絡(luò)采用“SO”封裝，管腳為歐翼形。其焊盤圖形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)電路需要加以選用?！　‖F(xiàn)有最常用外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)如下：150MIL寬外殼（SO）有116引腳；220MIL寬外殼（SOMC）有116引腳；300MIL寬外殼（SOL）有11228引腳。　?。?）鉭電容器　　表面安裝鉭電容器具有極高的體積效率和高可靠性。目前，該元件缺少標(biāo)準(zhǔn)化，一般使用字母標(biāo)記。選擇鉭電容器最主要的是注意兩頭的端接頭結(jié)構(gòu)。它有兩種主要的結(jié)構(gòu)形式：一種是非壓膜式，一端焊接短片觸頭；另一種是塑膜式，引腳觸頭向下卷。由于貼片機(jī)動(dòng)性抓取非壓膜式電容器時(shí)易出現(xiàn)貼片不準(zhǔn)的問題，加上這種電容器的金屬端接頭會(huì)使焊點(diǎn)變脆，選取時(shí)應(yīng)盡量選用塑膜式鉭電容器?！　∮性雌骷　”砻姘惭b芯片載體有兩大類：陶瓷和塑料?！　√沾尚酒庋b的優(yōu)點(diǎn)是：1)氣密性好，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有良好的保護(hù)作用 2)信號(hào)路徑較短，寄生參數(shù)、噪聲、延時(shí)特性明顯改善 3)降低功耗。缺點(diǎn)是因?yàn)闊o引腳吸收焊膏溶化時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，封裝和基板之間CTE失配可導(dǎo)致焊接時(shí)焊點(diǎn)開裂。目前，最常用的陶瓷餅片載體是無引線陶瓷習(xí)片載體LCCC?！　∷芰戏庋b目前被廣泛應(yīng)用于軍、民品生產(chǎn)上，具有良好的性價(jià)比。其封裝形式分為：小外形晶體管SOT；小外形集成電路SOIC；塑封有引線芯片載體PLCC；小外形J封裝；塑料扁平封裝PQFP?！　榱擞行Эs小PCB面積，在器件功能和性能相同的情況下首選引腳數(shù)20以下的SOIC，引腳數(shù)2084之間的PLCC，引腳數(shù)大于84的PQFP。 k[xc~i~]}) y[SRR`xcx 2。 　　。矩形有12232個(gè)電極數(shù)；方形有1224568100、12156個(gè)電極數(shù)。由于目前采用的基板多為FR4，CTE失配的情況比較嚴(yán)重，應(yīng)盡量避免選用?！　?。 　　其常用的封裝形式為三引腳的SOT2SOT89，四引腳的SOT143，一般用于二、三極管?！　OT23是最常用的三引腳封裝，可容納的最大芯片尺寸為0。，按斷面高低分為低位、中位、高位三種。為了得到較好的清洗效果，一般優(yōu)選高位封裝?！　OT89一般用于功率較大的器件?！　OT143通常用于射頻（FR）晶體管的情況下?！　?　　采用歐翼形封裝。對(duì)于引腳數(shù)不大于20的器件來說，采用此類封裝可節(jié)省更大的覆蓋面積。　　SOIC封裝主要有兩種不同的外殼寬度：150MIL和300MIL，主要有11228個(gè)引腳數(shù)?！　??！　?　　采用歐翼形封裝。主要應(yīng)用于ASIC專用集成電路。管腳 、引腳數(shù)有84304條。　　管腳中心距越小、管腳數(shù)越多，引腳越易損傷。選取時(shí)應(yīng)盡量采用帶角緩沖墊封裝的器件（四角有四個(gè)比引腳長約2MIL的墊子），以便在安裝、返修、測(cè)試過程中保護(hù)引腳?！　　　【捎肑形封裝。具有可塑性，能吸收焊點(diǎn)的應(yīng)力從而避免焊點(diǎn)開裂，形成良好的焊點(diǎn)?！　∫_數(shù)大于40時(shí)采用PLCC，占用覆蓋面積小，不易變形、共面性好。　　PLCC按外形分矩形和方形兩種。矩形引線數(shù)有12232條；方形引線數(shù)有1224568100、12156條。　　小外形J封裝是SOIC和PLCC的混合形式，結(jié)合了PLCC引線強(qiáng)度大、共面性好和SOIC空間存線率高的優(yōu)點(diǎn)。主要用于高密度DRAM（1和4MB）. 三、歐翼形封裝和J形封裝器件引腳分析比較　　引腳 的形狀決定了形成的焊點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品的可靠性和可生產(chǎn)性都有著重要的影響。目前采用的主要兩種形狀為：歐翼形和J形，形成的焊點(diǎn)分別見圖1和圖2. 　　　　　　圖2 　J型引腳焊點(diǎn)示意圖 引腳形狀\性能 歐翼形 J形 封堅(jiān)固性 一般 好 對(duì)各種焊接方法的適應(yīng)能力 較強(qiáng) 有局限性 焊接后清洗的方便性 一般 較好 焊接后檢驗(yàn)的方便性 一般 一般 覆蓋面積率 一般 較好 　 　　　　　表1歐翼形和J形引腳分析比較　 　由表1可看出兩種封裝形式各有段、缺點(diǎn)，但具體選擇應(yīng)根據(jù)SMT設(shè)備的具體情況加以選擇。例如，采用PLCC的好處很多，但由于它對(duì)焊接方式的選擇性較強(qiáng)，對(duì)于無強(qiáng)制對(duì)流的紅外再流焊就無法形成良好的焊點(diǎn)，應(yīng)慎重選擇。 　四、結(jié)論表面安裝元器件的選取合理與否直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，在其電氣性能確定后，還應(yīng)根據(jù)具體設(shè)備從元器件材料、封裝形式、可承受焊接溫度、可焊性等各個(gè)方面加以綜合考慮，只有這樣，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出的電路才具有良好的可制造性和可靠性。 SMD:表面組裝器件（Surface Mounted Devices）主要有片式晶體管和集成電路，集成電路又包括SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP ，F(xiàn)C、MCM等。連接件(Interconnect)：提供機(jī)械與電氣連接/斷開，由連接插頭和插座組成，將電纜、支架、機(jī)箱或其它PCB與PCB連接起來；可是與板的實(shí)際連接必須是通過表面貼裝型接觸。 有源電子元件(Active)：在模擬或數(shù)字電路中，可以自己控制電壓和電流，以產(chǎn)生增益或開關(guān)作用，即對(duì)施加信號(hào)有反應(yīng)，可以改變自己的基本特性。 無源電子元件(Inactive)：當(dāng)施以電信號(hào)時(shí)不改變本身特性，即提供簡單的、可重復(fù)的反應(yīng)。 異型電子元件(Oddform)：其幾何形狀因素是奇特的，但不必是獨(dú)特的。因此必須用手工貼裝，其外殼(與其基本功能成對(duì)比)形狀是不標(biāo)準(zhǔn)的，例如：許多變壓器、混合電路結(jié)構(gòu)、風(fēng)扇、機(jī)械開關(guān)塊，等。 Chip 片電阻, 電容等, 尺寸規(guī)格: 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 2010, 等鉭電容, 尺寸規(guī)格: TANA,TANB,TANC,TAND SOT 晶體管,SOT23, SOT143, SOT89等 melf 圓柱形元件, 二極管, 電阻等 SOIC 集成電路, 尺寸規(guī)格: SOIC08, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32 QFP 密腳距集成電路 PLCC 集成電路, PLCC20, 28, 32, 44, 52, 68, 84 BGA 球柵列陣包裝集成電路, 列陣間距規(guī)格: , , CSP 集成電路, , 列陣間距34 / 34