SMT技术2-器件2 (2)课件

SMT--表面组装技术

机械工业出版社同名教材

何丽梅主编2/6/20231第2章表面组装元器件

第2部分--半导体器件2/6/20232

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2～6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，4～6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2/6/20233

二极管

SMD二极管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0.5～1W。外形尺寸有φ1.5mm×3.5mm和φ2.7mm×5.2mm两种，外形如图2-30所示。2/6/20235塑料封装二极管一般做成矩形片状，额定电流150mA～1A，耐压50～400V，外形尺寸为3.8mm×1.5mm×1.1mm。

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。2/6/20236

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）2/6/20237图2-32SOT-23晶体管2/6/20239图2-33SOT-252晶体管封装外形尺寸2/6/202310

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SSI～ULSI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SMC／SMD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=0.001in=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。

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节距（引线间距leadpitch）的演变

THT2.541.89SMT1.27—1.0—0.8—0.65—0.5—0.4—0.32/6/202313常用封装（1）SOP（SmallOutlinePackage）小外形封装QFP（QuadFlatPackage）方形扁平封装PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）塑封引线芯片载体SOPQFPPLCC2/6/202314常用封装（2）COB（ChipOnBoard）板载芯片BGA（ballgridarray）球栅阵列2/6/202315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0.15in，电极引脚数目比较少的(一般在8～40脚之间)，叫做SOP封装。宽度在0.25in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0.6in以上，电极引脚数目在44以上的，叫做SOW封装，这种芯片常见于可编程存储器(E2PROM)。

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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1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm几种。2/6/202318

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2/6/202319

2.QFP封装

矩形四边都有电极引脚的SMD集成电路叫做QFP封装，其中PQFP(PlasticQFP)封装的芯片四角有突出(角耳)，薄型TQFP封装的厚度已经降到1.0mm或0.5mm。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1.27mm。

图2-36QFP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2/6/202321

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18～156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。2/6/202322图2-37LCCC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2/6/202323图2-39PLCC的外形尺寸

a)方形PLCCb)矩形PLCC2/6/202325

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PLCC／QFP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I／O端子数是72～736，预计将达到2000。焊球阵列在器件底面可以呈完全分布或部分分