《SMT技术器件》PPT课件.ppt

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1、7/30/2023,1,SMT-表面组装技术 机械工业出版社同名教材 何丽梅 主编,7/30/2023,2,第2章 表面组装元器件,第2部分-半导体器件,7/30/2023,3,SMD分立器件 包括各种分立半导体器件，有二极管、晶体管、场效应管，也有由2、3只晶体管、二极管组成的简单复合电路。1.SMD分立器件的外形 典型SMD分立器件的外形如图2-29所示，电极引脚数为26个。二极管类器件一般采用2端或3端SMD封装，小功率晶体管类器件一般采用3端或4端SMD封装，46端SMD器件内大多封装了2只晶体管或场效应管。,表面组装分立器件,图2-30 典型SMD分立器件的外形,二极管,SMD二极管

2、有无引线柱形玻璃封装和片状塑料封装两种。无引线柱形玻璃封装二极管是将管芯封装在细玻璃管内，两端以金属帽为电极。常见的有稳压、开关和通用二极管，功耗一般为0.51 W。外形尺寸有1.5mm3.5mm和2.7mm5.2mm两种，外形如图2-30所示。,塑料封装二极管一般做成矩形片状，额定电流150 mA1 A，耐压50400 V，外形尺寸为3.8mm1.5mm1.1mm。还有一种SOT-23封装的片状二极管，如图2-31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。,晶体管(三极管)采用带有翼形短引线的塑料封装，可分为SOT-23、SOT-89、SOT-l43、SOT-252几种尺

3、寸结构，产品有小功率管、大功率管、场效应管和高频管几个系列；其中SOT-23是通用的表面组装晶体管，SOT-23有3条翼形引脚，内部结构如图2-32所示。SOT-89适用于较高功率的场合，它的e、b、c三个电极是从管子的同一侧引出，管子底面有金属散热片与集电极相连，晶体管芯片粘接在较大的铜片上，以利于散热。,小外形塑封晶体管（SOT）,7/30/2023,8,SOT-l43有4条翼形短引脚，对称分布在长边的两侧，引脚中宽度偏大一点的是集电极，这类封装常见双栅场效应管及高频晶体管。小功率管额定功率为100300 mW，电流为10700 mA。大功率管额定功率为300 mW2 W，SOT-252封

4、装的功耗可达250W,两条连在一起的引脚或与散热片连接的引脚是集电极。图2-33所示是SOT-252的封装外形尺寸。,图2-32 SOT-23晶体管,7/30/2023,10,图2-33 SOT-252晶体管封装外形尺寸,7/30/2023,11,表面组装集成电路,表面组装集成电路包括各种数字电路和模拟电路的SSIULSI集成器件。表面组装技术的重要基础之一是表面组装元器件，SMT的发展史与SMCSMD的发展史基本是同步的。20世纪60年代，飞利浦公司研制出可表面组装的钮扣状微型器件-小外形集成电路(SOIC)。它的引线分布在器件两侧，呈鸥翼形，引线的中心距1.27mm(50milmil=0.

5、001in=0.0254mm)，引线数可多达28针以上。20世纪70年代初期，日本开始使用方形扁平封装的集成电路(QFP)来制造计算器。QFP的引线分布在器件的四边，呈鸥翼形，引线的中心距最小仅为0.65mm(25mil)或更小，而引线数可达几百针。,7/30/2023,12,20世纪70年代研制出无引线陶瓷芯片载体(LCCC)全密封器件,它以分布在器件四边的金属化焊盘代替引线。美国所研制的塑封有引线芯片载体(PLCC)器件，引线分布在器件的四边，引线中心距一般为1.27mm(50mil)。进入90年代后，0.3mm细引线间距SMCSMD的组装技术和组装设备趋向成熟。为适应IC集成度的增大使得

6、同一SMD的输入输出数，也即引线数大增的需求，将引线有规则分布在SMD整个贴装表面而成栅格阵列型的SMD也从90年代开始发展并很快得以普及应用，其典型产品为球形栅格阵列(BGA)器件。,7/30/2023,13,节距（引线间距 lead pitch）的演变 THT 2.54 1.89 SMT 1.271.00.8 0.650.50.4 0.3,7/30/2023,14,常用封装（1）SOP（Small Outline Package）小外形封装QFP（Quad Flat Package）方形扁平封装PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）塑 封引线芯片载体SOP QF

7、P PLCC,7/30/2023,15,常用封装（2）,COB（Chip On Board）板载芯片BGA（ball grid array）球栅阵列,7/30/2023,16,IC大小对比（同样功能电路）,AD转换电路DIP封装尺寸,AD转换电路最新封装尺寸,集成电路的封装方式,1.SO封装引线比较少的小规模集成电路大多采用这种小型封装。SO封装又分为几种，芯片宽度小于0.15 in，电极引脚数目比较少的(一般在840脚之间)，叫做SOP封装。宽度在0.25 in以上，电极引脚数目在44以上的，叫做SOL封装，这种芯片常见于随机存储器(RAM)。芯片宽度在0.6 in以上，电极引脚数目在44以

8、上的，叫做SOW封装，这种芯片常见于可编程存储器(E2PROM)。,7/30/2023,18,有些SOP封装采用小型化或薄型化封装，分别叫做SSOP封装和TSOP封装。大多数SO封装的引脚采用翼形电极，也有一些存储器采用J形电极（称为SOJ），有利于在插座上扩展存储容量，SO封装的引脚间距有1.27 mm、1.0 mm、0.8 mm、0.65 mm和0.5 mm几种。,图2-34 常见的SO封装的集成电路 a)SO封装实物 b)SOP封装 c)SOL封装 d)SOW封装,图2-35 SOP的翼形引脚和“J”形引脚封装结构,7/30/2023,21,2.QFP封装,矩形四边都有电极引脚的SMD集

9、成电路叫做QFP封装，其中PQFP(Plastic QFP)封装的芯片四角有突出(角耳)，薄型TQFP封装的厚度已经降到1.0 mm或0.5 mm。QFP封装也采用翼形的电极引脚。QFP封装的芯片一般都是大规模集成电路,在商品化的QFP芯片中,电极引脚数目最少的28脚，最多可能达到300脚以上，引脚间距最小的是0.4mm(最小极限是0.3mm),最大的是1.27 mm。,图2-36 QFP封装的集成电路 a)QFP封装集成电路实物 b)QFP封装的一般形式 c)四角有突出的QFP封装,7/30/2023,22,3.LCCC封装,这是陶瓷芯片载体封装的SMD集成电路中没有引脚的一种封装；芯片被封

10、装在陶瓷载体上，无引线的电极焊端排列在封装底面上的四边，电极数目为18156个，间距有1.0mm和1.27mm两种,其外形如图2-37所示。LCCC引出端子的特点是在陶瓷外壳侧面有类似城堡状的金属化凹槽和外壳底面镀金电极相连，提供了较短的信号通路，电感和电容损耗较低，可用于高频工作状态，如微处理器单元、门阵列和存储器。LCCC集成电路的芯片是全密封的，可靠性高但价格高，主要用于军用产品中，并且必须考虑器件与电路板之间的热膨胀系数是否一致的问题。,7/30/2023,23,图2-37 LCCC封装的集成电路a)无引线A型 b)无引线B型 c)无引线C型 d)无引线D型,7/30/2023,24,

11、4.PLCC封装,PLCC是集成电路的有引脚塑封芯片载体封装，它的引脚向内钩回，叫作钩形(J形)电极，电极引脚数目为1684个，间距为1.27 mm，封装结构如图2-38所示。PPLCC封装的集成电路大多是可编程的存储器。芯片可以安装在专用的插座上，容易取下来对其中的数据进行改写；为了减少插座的成本，PLCC芯片也可以直接焊接在电路板上，但用手工焊接比较困难。PLCC的外形有方形和矩形两种，方形的称为JEDEC MO-047;矩形的称为JEDEC MO-052。外形尺寸如图2-39所示。,7/30/2023,25,图2-39 PLCC的外形尺寸a)方形PLCC b)矩形PLCC,7/30/20

12、23,26,5.BGA封装,BGA是大规模集成电路的一种极富生命力的封装方法。20世纪90年代后期，BGA方式已经大量应用。导致这种封装方式出现的根本原因是集成电路的集成度迅速提高，芯片的封装尺寸必须缩小。BGA方式封装的大规模集成电路如图2-40b所示。BGA封装是将原来器件PLCCQFP封装的J形或翼形电极引脚，改变成球形引脚；把从器件本体四周“单线性”顺列引出的电极，变成本体底面之下“全平面”式的格栅阵排列。这样，既可以疏散引脚间距，又能够增加引脚数目。目前，使用较多的BGA的IO端子数是72736，预计将达到2 000。焊球阵列在器件底面可以呈完全分布或部分分布。,7/30/2023,27,图2-40 QFP和BGA封装的集成电路比较 a)QFP封装 b)BGA封装 c)焊球的部分分布 d)焊球的完全分布,7/30/2023,28,图2-41 大规模集成电路的几种BGA封装结构 a)PBGA b)CBGA c)BGA d)BGA的外观照片,7/30/2023,29,谢谢使用！,