SMT(Surface Mount Technology)是電子業界一門新興的工業技術,它的興起及迅猛發展是電子組裝業的一次革命,被譽為電子業的”明日之星”,它使電子組裝變得越來越快速和簡單,隨之而來的是各種電子產品更新換代越來越快,集成度越來越高,價格越來越便宜。為IT(Information Technology)產業的飛速發展作出了巨大貢獻。
SMT零件
SMT所涉及的零件種類繁多,樣式各異,有許多已經形成了業界通用的標準,這主要是一些芯片電容電阻等等;有許多仍在經歷著不斷的變化,尤其是IC類零件,其封裝形式的變化層出不窮,令人目不暇接,傳統的引腳封裝正在經受著新一代封裝形式(BGA、FLIP CHIP等等)的沖擊,在本章里將分標準零件與IC類零件詳細闡述。
一、標準零件
標準零件是在SMT發展過程中逐步形成的,主要是針對用量比較大的零件,本節只講述常見的標準零件。目前主要有以下幾種:電阻(R)、排阻(RA或RN)、電感(L)、陶瓷電容(C)、排容(CP)、鉭質電容(C)、二極管(D)、晶體管(Q)【括號內為PCB(印刷電路板)上之零件代碼】,在PCB上可根據代碼來判定其零件類型,一般說來,零件代碼與實際裝著的零件是相對應的。
1、 零件規格:
(1)、零件規格即零件的外形尺寸,SMT發展至今,業界為方便作業,已經形成了一個標準零件系列,各家零件供貨商皆是按這一標準制造。
標準零件之尺寸規格有英制與公制兩種表示方法,如下表
公制表示法 1206 0805 0603 0402
英制表示法 3216 2125 1608 1005
含義 L:1.2inch(3.2mm)W:0.6inch(1.6mm) L:0.8inch(2.0mm)W:0.5inch(1.25mm) L:0.6inch(1.6mm)W:0.3inch(0.8mm)
L:0.4inch(1.0mm)W:0.2inch(0.5mm)
注:a、L(Length):長度; W(Width):寬度; inch:英寸
b、1inch=25.4mm
(2)、在(1)中未提及零件的厚度,在這一點上因零件不同而有所差異,在生產時應以實際量測為準。
(3)、以上所講的主要是針對電子產品中用量最大的電阻(排阻)和電容(排容),其它如電感、二極管、晶體管等等因用量較小,且形狀也多種多樣,在此不作討論。
(4)、SMT發展至今,隨著電子產品集成度的不斷提高,標準零件逐步向微型化發展,如今最小的標準零件已經到了0201。
2、鉭質電容(Tantalum)
鉭質電容已經越來越多應用于各種電子產品上,屬于比較貴重的零件,發展至今,也有了一個標準尺寸系列,用英文字母Y、A、X、B、C、D來代表。
其對應關系如下表
型號 Y A X B C D
規格
L(mm) 3.2 3.8 3.5 4.7 6.0 7.3
W (mm) 1.6 1.9 2.8 2.6 3.2 4.3
T (mm) 1.6 1.6 1.9 2.1 2.5 2.8
注意:電容值相同但規格型號不同的鉭質電容不可代用。
如:10UF/16V”B”型與10UF/16V”C”型不可相互代用。
二、IC類零件
IC為Integrated Circuit(集成電路塊)之英文縮寫,業界一般以IC的封裝形式來劃分其類型,傳統IC有SOP、SOJ、QFP、PLCC等等,現在比較新型的IC有BGA、CSP、FLIP CHIP等等,這些零件類型因其PIN (零件腳)的多寡大小以及PIN與PIN之間的間距不一樣,而呈現出各種各樣的形狀,在本節我們將講述每種IC的外形及常用稱謂等。
1、基本IC類型
(1)、SOP(Small outline Package):零件兩面有腳,腳向外張開(一般稱為鷗翼型引腳).
(2)、SOJ(Small outline J-lead Package):零件兩面有腳,腳向零件底部彎曲(J型引腳)。
(3)、QFP(Quad Flat Package):零件四邊有腳,零件腳向外張開。
(4)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零件四邊有腳,零件腳向零件底部彎曲。
(5)、BGA(Ball Grid Array):零件表面無腳,其腳成球狀矩陣排列于零件底部。
(6)、CSP(CHIP SCAL PACKAGE):零件尺寸包裝。
2、IC稱謂
在業界對IC的稱呼一般采用“類型+PIN腳數”的格式,如:SOP14PIN、SOP16PIN、SOJ20PIN、QFP100PIN、PLCC44PIN等等。
三、零件極性識別
在SMT零件中,可分為有極性零件與無極性零件兩大類。
無極性零件:電阻、電容、排阻、排容、電感
有極性零件:二極管、鉭質電容、IC
其中無極性零件在生產中不需進行極性的識別,在此不贅述;但有極性零件之極性對產品有致命的影響,故下面將對有極性零件進行詳盡的描述。
1、二極管(D):在實際生產中二極管又有很多種類別和形態,常見的有Glass tube diode 、Green LED、Cylinder Diode等幾種。
(1)、Glass tube diode:紅色玻璃管一端為正極(黑色一端為負極)
(2)、Green LED:一般在零件表面用一黑點或在零件背面用一正三角形作記號,零件表面黑點一端為正極(有黑色一端為負極);若在背面作標示,則正三角形所指方向為負極。
(3)、Cylinder Diode: 有白色橫線一端為負極.
2、鉭質電容:零件表面標有白色橫線一端為正極。
3、IC:
IC類零件一般是在零件面的一個角標注一個向下凹的小圓點,或在一端標示一小缺口來表示其極性。
4、上面說明了常見零件之極性標示,但在生產過程中,正確的極性指的是零件之極性與PCB上標識之極性一致,一般在PCB上
裝著IC的位置都有很明確的極性標示,IC零件之極性標示與PCB上相應標示吻合即可。
四、零件值換算
這里主要指電阻值與電容值換算,因為在SMT上所用的電阻電容都是尺寸非常小的零件,表示其電阻值或電容值的時候不可能用常用的描述辦法表述。如今在業界的標準是電容不標示電容值,而以顏色來區分不同容值的電容,電阻則是把代碼標示在零件本體上,即用少量的數字元或英文字母來表示電阻值,于是在代碼與實際電阻值之間,人們制定了一定的換算規則,下面便詳細講述有關細則。
1、電阻
(1)、電阻單位為歐姆,符號為”Ω”.
(2)、單位換算:1MΩ= KΩ= Ω
(3)、電阻又分為一般電阻與精密電阻兩類,其主要區別為零件誤差值及零件表面之表示碼位元數不同。
一般電阻:誤差值為±5%;其表示碼為三碼 例:103
精密電阻: 誤差值為±1%;其表示碼為四碼 例:1002
(4)、換算規則如下:
一般電阻 精密電阻
數值(AB)×10n= 電阻值±誤差值(5%) 數值(ABC)×10n=電阻值±誤差值(1%);
例:103=10× =10kΩ±5%; 1003=100× =100kΩ±1%
(5)、阻值換算的特殊狀況:
a、當n=8或9時,10的次方數分別為-2或-1,即 或 。
b、當代碼中含字母“R”時,此“R”相當于小數點“?”。
例:4R3=4.3Ω±5%; 69R9=69.9Ω±1%
(6)、精密電阻除符合以上之換算規則外,另有其它代碼表示方法,而又因制造廠商的不同,其代碼也不一樣,對于這種電阻的換算,應根據廠商提供之代碼對照表進行核對換算。
2、電容換算
在這里主要講解電容常用單位之間的換算,因為電子行業中電容的單位一般都比較小,同一種電容有時因供貨商不一樣而表示的方法也不一樣,生產時要能夠快速在各種單位之間轉換。
(1)、電容基本單位
1F= MF= μF= NF= PF
(2)、常用單位
常用的單位有μF、NF、PF,在實際生產中要對這三個單位相互間的轉換非常熟練.
五、部分元件具體封裝
發光二極管:
顏色有紅、黃、綠、藍之分;
亮度分普亮、高亮、超亮三個等級;
常用的封裝形式有三類:0805、1206、1210
二極管:根據所承受電流的的限度,封裝形式大致分為兩類,
小電流型(如1N4148)封裝為1206;
大電流型(如IN4007)暫沒有具體封裝形式,只能給出具體尺寸:5.5 X 3 X 0.5
貼片二極管有關的封裝信息如下:SMA / SMB / SMC / MELF / MINI-MELF / DFS / MINI-DFS /SKY / SF / HER / FR / STD / TVS / SWITCH / ZEMER / DIACES
標準封裝:
SMA <---------------->2010
SMB <---------------->2114
SMC <---------------->3220
SOD123 <---------------->1206
SOD323 <---------------->0805
SOD523 <---------------->0603
還有四種封裝名稱:
DO-214AA
DO-214AB
DO-214AC
DO-213AB<-------------->MELF
電容:可分為無極性和有極性兩類,
無極性電容下述兩類封裝最為常見,即0805、0603;
極性電容也就是我們平時所稱的電解電容,一般我們平時用的最多的為鋁電解電容,由于其電解質為鋁,所以其溫度穩定性以及精度都不是很高,而貼片元件由于其緊貼電路版,所以要求溫度穩定性要高,所以貼片電容以鉭電容為多,根據其耐壓不同,貼片電容又可分為A、B、C、D四個系列,具體分類如下:
類型 封裝形式 耐壓
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
撥碼開關、晶振:等在市場都可以找到不同規格的貼片封裝,其性能價格會根據他們的引腳鍍層、標稱頻率以及段位相關聯。
電阻:和無極性電容相仿,最為常見的有0805、0603兩類,不同的是,她可以以排阻的身份出現,四位、八位都有,具體封裝樣式可參照MD16仿真版,也可以到設計所內部PCB庫查詢。
注:
A\B\C\D四類型的封裝形式則為其具體尺寸,標注形式為L X S X H
1210具體尺寸與電解電容B類3528類型相同
0805具體尺寸:2.0 X 1.25 X 0.5
1206具體尺寸:3.0 X 1.5 0X 0.5