《SMT元器》PPT课件.ppt

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1、第2章 表面组装元器件SMD/SMC,表面安装技术，英文称之为“Surface Mount Technology”,简称SMT表面安装元器件称无端子元器件，习惯上人们把表面安装无源元器件，如片式电阻、电容、电感称之为 SMC(Surface Mounted Component)，表面安装有源器件，如小外形晶体SOT及四方扁平组件(QFT)称之为 SMD(Surface Mounted Devices)。,第2章 表面组装元器件SMD/SMC,2.1 表面组装元器件的特点与分类 电子产品制造工艺技术的进步，取决于电子元器件的发展；与此相同，SMT技术的发展，是由表面安装元件的出现而来。电子组件的

2、小型化、制造与安装自动化，是电子工业发展的需求和多年来追求的目标，表面组装元器件就是为了满足这一需求而产生的。表面组装元器件的主要特点时：微型化、无引线（扁平或短引线），适合在PCB上进行表面组装。当然，对无引脚或短引脚片式组件的焊点有一定共面性要求。,2.1.1 表面组装元器件的特点1在SMT元器件的电极上，有些焊端完全没有引线，有些只有非常小的引线。2SMT元器件直接贴装在印制电路板表面，将电极焊接在元器件同一面的焊盘上。3在表面组装诸多优点之中，尤以节省空间更为重要。4形状简单、结构牢固，紧贴在印制电路板表面上，提高了可靠性和抗震性。5与插装元器件相比，可焊性检测方法和要求不同。6当然，

3、表面组装元器件也存在着不足之处。,2.1.2 表面组装元器件分类,表面组装元器件按功能分类,2.2 片式无源元件（SMC）,无源元件的表面组装情况要简单些。SMC包括片状电阻器、电容器、滤波器和陶瓷振荡器等。单片陶瓷电容、钽电容和厚膜电阻器为最主要的无源元件，它们一般呈方形或圆柱形，这些表面组装形式已获得广泛应用。因为当它们安装在基板的上部时，只占一半空间。当它们安装在基本的底部时，如双面混合组装型SMT电路板那样，占用了原来根本就不用的空间。这些元件的质量大约为引脚器件的1/10。从电子元器件的功能特性来说，SMC特性参数的数值系列与传统元件的差别不大，标准的表称数值有E6、E12、E24等

4、。长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成几个系列型号的，现有两种表示方法，欧美产品大多采用英制系列，日本产品采用公制系列，我国两种系列都在使用。并且，系列型号的发展变化也反映了SMC元件的小型化过程：5750（2220）4532（1812）3225（1210）3216（1206）2520（1008）2012（0805）1608（0603）1005（0402）0603（0201）。,2.2.1 电阻器,电阻器通常称为电阻。它分为固定电阻器和可变电阻器，在电路分析中起分压、分流和限流作用，是一种应用非常广泛的电子元件。1片式电阻器（1）基本结构,（2）额定功率与外形尺寸的对应关系 表2-1额定功

5、率与外形尺寸的对应关系,片式电阻的额定功率是电阻在环境温度为70时承受的电功率。超过70承受的功率将下降，直到125时负载功能为零。,（3）精度及分类 在片式电阻中，RN（厚膜）型电阻精度高、电阻温度系数小，稳定性好，但阻值范围比较窄，适用于精度和高频领域；RK（薄膜）型电阻则是电路中应用得到最广泛的。根据IEC3标准“电阻器和电容器的优选值及其公差”的规定，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。,（4）外形尺寸,图2-2 片式电阻外形尺寸片式电阻、电容常以它们的外形尺寸的长宽命名，来标志它们的大小，以in“英寸”(1

6、in=0.0254M)SI制(mm)为单位，如外形尺寸为0.12in0,06in，记为1206，SI制记为3.2mm1.6mm。片式电阻外形尺寸见表 2-3所示。,表 2-2 片式电阻外形尺寸对照表,（5）标记识别方法 元件上的标注。当片式电阻精度为5%时，采用3个数字表示。阻值小于10，在两个数字 之间补加“R”表示，阻值在10 以上的，则最后一数值表示增加的零的个数。例如4.7记为4R7；当片式电阻值精度为1%时，则采用4个数字表示，前面3个数字为有效数字，第四位表示增加的零的个数；阻值小于10的，仍在第二位补加“R”，阻值为100，则在第四位补“0”。例如 4.7记为4R70:100记为

7、1000:1M记为1004:10记为10R0。,2、圆柱形固定电阻 圆柱形固定电阻，即金属电极无端子面元件(Metal Electrode Face Bonding Type)简称MELF电阻。MELF主要有碳膜ERD型，高性能金属膜ERO用跨接用的0电阻三种。它与片式电阻相比，无方向性和正反面性，包装使用方便，装配密度高，固定到印制板上有较 高的抗弯能力，特别是噪声电平和三次谐波失真都比较低，常用于高档音响电器产品中。,2柱形片式电阻器 圆柱形片式电阻器的结构形状和制造方法基本上与带引脚电阻器相同，只是去掉了原来电阻器的轴向引脚，做成无引脚形式，因而也称为金属电极无引脚面接合MELF（Met

8、al Electrode Leadless Face）。MELF主要有碳膜ERD型、高性能金属膜ERO型及跨接用的0W电阻器3种，它是由传统的插装电阻器改型而来。,3电位器和可变电阻器 表面组装电位器又称片式电位器，包括片状、圆柱状、扁平矩形结构等各类电位器。它在电路中起调节电路电压和电路电流的作用，故分别称为分压式电位器和可变电阻器。,2.2.2 电容器,电容器的基本结构十分简单，它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容，通常用大写字母C标示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多，那么其容量越大，即：C=Q/V。1瓷介质电容器

9、（1）矩形瓷介质电容器,a）电容器结构 b）陶瓷电容器,（2）圆柱形瓷介质电容器 圆柱形瓷介质电容器的主体是一个被覆盖有金属内表面电极和外表面电极的陶瓷管。为了满足表面组装工艺的要求，瓷管的直径已从传统管形电容器的36mm减小到1.42.2mm，瓷管的内表面电极从一端引出到外壁，和外表面电极保持一定的距离，外表面电极引至瓷管的另一端。通过控制瓷管内、外表面电极重叠部分的多少，来决定电容器的两个引出端。瓷管的外表面再涂覆一层树脂，在树脂上打印有关标记，这样就构成了圆柱形瓷介质电容器。,2片式钽电解电容器（1）矩形钽电解电容器,钽电解电容结构示意图 钽电解电容,矩形钽电解电容器的主要性能,（2）圆

10、柱形钽电解电容器 圆柱形钽电解电容器由阳极、固体半导体阴极组成，采用环氧树脂封装。制作时，将作为阳极引脚的钽金属线放入钽金属粉末中，加压成形；在16502000的高温真空炉中烧结成阳极芯片将芯片放入磷酸等赋能电解液中进行阳极氧化，形成介质膜，通过钽金属线与磁性阳极端子连接后做成阳极；然后浸入硝酸锰等溶液中，在200400的气浴炉中进行热分解，形成二氧化锰固体电解质膜作阴极；成膜后，在二氧化锰层上沉积一层石墨，再涂银浆，用环氧树脂封装，打印标志后就成为产品。,3铝电解电容器,铝电解电容器是有极性的电容器，它的正极板用铝箔，将其浸在电解液中进行阳极氧化处理，铝箔表面上便生成一层三氧化二铝薄膜，其厚

11、度一般为0.020.03mm。这层氧化膜便是正、负极板间的绝缘介质。电容器的负极是由电解质构成的，电解液一般由硼酸、氨水、乙二醇等组成。,铝电解电容器的构造,表贴铝电解电容器,4云母电容器,云母电容器的结构很简单，它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。将银浆料印在云母上，然后层叠，经热压后形成电容坯体，再完成电极连接，便得到了片式云母电容器，如图2-7所示。云母电容器通常的容值范围可从1pF至0.1mF，额定电压可从100V至2500V直流电压。常见的温度系数范围从-20ppm/C至+100ppm/C。云母的典型介电常数为5。,云母电容器结构图,5片式薄膜电容器,随着电子产品趋向小型化、便携式，

12、片式产品的需求量逐步增大，薄膜电容器的片式化也有较大的发展。片式薄膜电容器具有电容量大、阻抗低、寄生电感小、损耗低等优点。它的用范围日趋扩大，无论在军事、宇航等投资类设备中还是在工业、家电等消费类设备中，已成为不可缺少的重要电子元件。,薄膜电容器结构,片状薄膜电容器,6片式微调电容器,片式微调电容器按所用介质来分，有薄膜和陶瓷微调电容器两类。陶瓷微调电容器在各类电子产品中已经得到了广泛的应用。与普通微调电容器相比，片式陶瓷微调电容器主要有以下特点：制作片式陶瓷微调电容器的材料具有很高的耐热性，其配件具有优异的耐焊接热特性；小型化，使用中不产生金属渣，安装方便。可变电容器适合于高频应用，如通信和

13、视频产品。典型的产品系列所包括的范围大约从1.550pF几个等级，可调范围从小容值的21左右到大容量值的71。产品因制造厂家而异，但在电位器中所讨论的许多相同机械问题，也适用于可调电容器。,2.2.3 电感器,片式电感器亦称表面贴装电感器，它与其它片式元器件（SMC及SMD）一样，是适用于表面贴装技术（SMT）的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。1片式电感的分类从制造工艺来分，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。常用的是绕线式和叠层式两种类型。前者是传统绕线电感器小型化的产物；后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片

14、式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。（1）绕线型（2）叠层型（3）薄膜片式（4）编织型,信号电路用SMD电感器,电源电路用SMD电感器,NFR21G RC双向T型滤波器,BLM03系列 Ferrite beads filter,3电感器使用注意事项,（1）电感类组件,其铁芯与绕线容易因温升效果产生电感量变化,需注意其本体温度必须在使用规格范围内。（2）电感器的绕线,在电流通过后容易形成电磁场。在组件位置摆放时,需注意使相邻之电感器彼此远离,或绕线组互成直角,以减少相互间干扰。（3）电感器的各层绕线间,尤其是多圈细线,也会产生间隙电容量,造成高频信号旁路,降低电感器之实际滤波效果。（4

15、）用仪表测试电感值与Q值时,为求数据正确,测试引线应尽量接近组件本体。,2.2.4 其它片式元件,相对于其它片式元件包括接插件、继电器、插座和开关等，这些元器件的表面化发展缓慢。与无源元件和有源元件的标准化相比，这类元件的发展已落在后面。技术与市场两种因素的结合是造成这种情况的根本原因。技术上的不可靠性以及有限的产品适用性，使这些产品的市场需求量不高；同时由于没有产品市场的刺激，许多厂家对于表面组装产品发展规划中的巨额投资仍持观望态度。例如，表面组装焊接不适应接插件和开关所产生的机械应力，以及由传统热塑材料模压的机电元件外壳在再流焊过程中有发生变形的倾向。,1接插件,印制电路边缘的接插件集中体

16、现了机电元件由通孔插装向表面插装转变中的各种技术问题。这类元件往往大而笨重，难以实现自动化。它们必须经得住往复插拔而无机械损伤，在很多情况下，它们还要作为PCB的机械支撑。这些问题的解决象征着所有机电元件的发展方向。（1）焊接应力（2）接插件设计要素（3）接插件的类型,（a）立式接插件（b）侧卧式接插件表面贴装接插件,2IC插座,集成电路插座有很多种用途。在工程开发中，插座允许IC迅速更换，这样就能评价含有大量元器件的电路性能。在生产中，它们往往用于常规的ROM芯片或ASIC。ASIC必须根据用户严格要求的技术条件专门制作。当IC必须随时迅速地定期更换时，IC插座是做理想的器件。,（a）PLC

17、C插座（b）CUP（BGA）插座IC插座,（a）老化插座（b）44-304测试座老化、测试插座,3连接器,为保证电子机械元件的发展与电子设备的发展速度同步，需要对元件性能和结构都加以改进。根据目前发展趋势，要求连接器适应高密度组装。用于高密度组装的连接器，与常用的连接器相比，在作用和性能方面要加以改进。实践证明，仅实现连接器小型化已不足以满足高密度组装的要求。以前在PCB上进行高密度组装时，对连接器的主要要求是小型化。然而现在，不仅要小型化，而且还要满足结构及功能上的要求。连接器要满足小型化，插针中心距必须变窄，增加单位面积插针数。与传统的中心距为2.54mm的连接器相比，最新的高密度组装连接

18、器中心距为1.27mm。在许多情况下，连接器插针中心距与PCB的设计密切相关，要满足一定的电路设计要求。,表贴连接器,4开关、继电器,许多SMT开关和继电器还是插装设计，只不过将其引线做成表面组装形式。产品设计主要受物理条件的限制，比如开关调节器的尺寸或通过接触点的额定电流。因此，SMT与插装相比，并没有提供多少特有的优越性。进行这种转变的主要动机，是为了与电路板上的其它元件保持工艺上的兼容性。,（a）表贴高频继电器（b）表贴开关表贴继电器和开关,2.3 片式有源元件,为适应SMT的发展，各类半导体器件，包括分立器件中的二极管、晶体管、场效应管，集成电路的小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大

19、规模集成电路及各种半导体器件，如气敏、色敏、压敏、磁敏和离子敏等器件，正迅速地向表面组装化发展，成为新型的表面组装器件（SMD）。SMD的出现对推动SMT的进一步发展具有十分重要的意义。这是因为SMD的外形尺寸小，易于实现高密度安装；精密的编带包装适宜高效率的自动化安装；采用SMD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。SMD与传统的SIP及DIP器件的功能相同，但封装结构不同，传统的插装器件是不易用到SMT中。表面组装技术提供了比通孔插装技术更多的有源封装类型。例如，在DIP中，只有3个主要的本体尺寸300mil、400mil和600mil，中心间距为10

20、0mil。陶瓷封装和塑料封装的封装尺寸和引脚结构都一样。与之相比，表面组装却要复杂得多。,2.3.1 分立器件的封装,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。,（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,1二极管,二级管是一种单向导电性组件，所谓单向导电性就是指：当电流从它的正向流过时，它的电阻极小；当电流从它的负极流过时，它的电阻很大，因而二极管是一种有极性的组件。其外壳有的用玻璃封装，塑料封装等。,圆柱形二极管 塑料矩形薄片,2三极管,晶体三极管，

21、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PN结，两个PN结把整块半导体分成3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PNP和NPN两种。,SOT23封装二极管,SOT89封装三极管,SOT143封装三极管,3小外形晶体管,小外形塑封晶体管SOT(Small Outline Transistor),又称作微型片式晶体管，它作为最先问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。小外形晶体管主要包括SOT23、SOT89和SO

22、T143等。（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。,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，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

23、能、良好的电气性能、散热性能和化学稳定性。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方式，可以分为以下几类。视频,1小外形集成电路(SO),（c）TSOP封装SOIC封装,（a）SOJ封装,（b）SOP封装,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，具有很好的环境保护作用，一般用于军品中。,（c）LCCC底视图,3塑

24、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J 形）,（a）外形图（b）引脚排列图（c）84引脚的PLCC封装PLCC封装,4方形扁平封装,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）,（a）QFP外形（b）带脚垫QFP（c

25、）QFP引线排列QFP封装,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。但由于组装工艺的限制，QFP的尺寸（40mm2）、引脚数（360根）和引脚间距（0.3mm）以达到了极限，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-球栅阵列与20世纪90年代初投入实际使用。（1）PBGA,（a）PBGA引脚部分分布（b）PBGA结构图PBGA封装

26、图,（2）CBGACBGA是BGA封装的第二种类型，是为了解决PBGA吸潮性而改进的品种。（3）CCGACCGA是CBGA在陶瓷尺寸大于32mm32mm时的另一种形式。与CBGA不同的是，在陶瓷载体的小表面连接的不是焊球，而是焊料柱。,CCGA外形图,CBGA外形图,（4）TBGATBGA是BGA相对较新的封装类型，其外形如图2-33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,6CSP,表面组装技术的发展，

27、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BGA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2-34CSP基本结构、,CSP基本结构,柔性基板封装CSP结构,刚性基板封装CSP结构,图2-35柔性基板封装CSP结构、图2-36刚性基板封装CSP结构所示。无论是柔性基板还是刚性基板，CSP封装均是将芯片

28、直接放在凸点上，然后由凸点连接引线，完成电路的连接。,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 Tape 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

29、大大减小。,CSP封装的内存条,7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20mm20mm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(C4)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。（1）COB芯片,（a）COB封装原理图,（b）COB工艺制造芯片内部图,（c）COB封装外部图COB封装,（2）FC倒装片所谓倒装片技术，又称可控塌陷芯片互连（Co

30、ntrolled 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），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,2.4 SMD/SMC的使用,2.4.1 表面组装元器件的包装方式2.4.2 表面组装器件的保管2.4.3 表面组装元器件使用要求,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

31、，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,（b）料带,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，主要用于SMT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

32、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,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，主要用来包装外形偏大的中、高、多层陶瓷电容。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,4散装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

33、采用。散装料盒的型腔要与元件、外形尺寸于供料架匹配。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。,2.4.2 表面组装器件的保管,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。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。但由于塑料制品有一定的吸湿性，因而塑料器件（SOJ、PLCC、QFP）属于潮湿敏感器件。由于通常的再流焊或波峰

34、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。,1塑料封装表面组装器件的储存 2塑料装表面组装器件的开封使用,湿度指示卡,3包装袋开封后的操作SMD的包装袋开封后，应遵循下列要求从速取用。生产场地的环境：室温低于30、相对湿度小于60%；生产时间极限为：QFP为10h，其它（SOP、SOJ、PLCC）为48h（有些公司为72h）。所有塑封SMD，当开封时发现湿度指示卡的湿度为30%以上或开封后的SMD未在规定的时间内装焊完毕，以及超期贮存的SM

35、D等情形时，在贴装前一定要先进性驱湿烘干。烘干方法分为低温烘干法和高温烘干法。低温烘干法中的低温箱温度为402，适用的相对湿度小于5%，烘干时间为192h；高温烘干法中的烘箱温度为1255，烘干时间为58h。凡采用塑料管包装的SMD（SOP、SOJ、PLCC、QFP等），其包装管不耐高温，不能直接放进烘箱中烘烤，应另行放在金属管或金属盘内才能烘烤。,4剩余SMD的保存方法（1）配备专用低温低湿贮存箱 将开封后暂时不用的SMD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箱的费用较高。（2）利用原有完好的包装袋 只要袋子不破损且内装干燥剂良好，仍可将未装用完的SMD重新装回袋内，然后用胶

36、带封口。,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。采用SMT工艺与过去传统的“插件+手工焊”工艺对

37、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，并落实在具体产品生。,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

38、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。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。,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

39、用性，组件功能会演化成器件的功能，它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。,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

40、括处理器，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。5SOI硅绝缘技术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。CMOS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的可能性，也为进一步提高集成电

41、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。,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。,