校本教材《电子表面贴装技术项目式教学》

国家中等职业教育改革发展示范学校建设项目校本教材电子表面贴装技术项目式教学PAGE2电子表面贴装技术项目式教学顾问：张朝吕新科（河南省皓泽电子有限公司）主编：宁艳丽副主编：陈顺心行业专家：鲍和平（河南省皓泽电子有限公司）李志波（河南同济恒爱暖通消防有限公司）童猛（河南省皓泽电子有限公司）参编人员：杨国有张琦崔国宴刘琚珉行银生王永明赵建国王明霞孟州市职业中等专业学校电子技术应用专业

前言本书是根据《表面组装技术基础》课程的教学大纲要求编写的，其目标是培养服务于企业生产和技术管理，在电子产品制造领域从事工艺设计、装配与调试、生产过程管理等方面工作的高级技术应用型人才。电子技术发展迅猛，电子工业生产中的新技术、新工艺不断涌现，促进了电子信息产业的大发展。计算机的广泛应用，CAD、CAPP与CAM集成系统的完善，进一步推动了电子工业产业的技术革命。进入20世纪90年代，各国开始实施大力发展信息产业的战略方针，电子工业的产业结构也有了巨大变化和发展。这些变化主要表现在：各类电子器件和生产技术之间相互渗透，生产日趋规模化、自动化；集成电路的发展，器件、电路和系统之间的密切结合，电子产品制造业与信息产业的界限日益模糊；电子技术与计算机应用技术日益紧密结合，电子工业已从单一的制造业过渡到电子信息产业。表面组装技术在这种环境下应运而生，并随着电子技术、信息技术与计算机应用技术的发展而发展。为适应表面组装技术的发展和相关专业教学的需要，本书是根据我校《电子技术应用专业“任务导向，能力递进”人才培养方案》，在进行了大量的企业行业调研的基础上编写的。全书共11章，主要内容包括SMT概述、SMT工艺概述、波峰焊接工艺、表面组装元器件(SMC/SMD)、表面组装工艺材料介绍――焊膏、SMT生产线及其主要设备、SMT印制电路板设计技术、SMT印制电路板的设计要求、SMT工艺(可生产性)设计贴装机对PCB设计的要求、SMT不锈钢激光模板制作、外协程序及制作要求、SMT贴装机离线编程。本书由宁艳丽担任主编并负责全书统稿工作，陈顺心为副主编，参编人员有：杨国有、张琦、崔国宴、刘琚珉、行银生、王永明、赵建国、王明霞等。在本书编写过程中，行业专家吕新科、鲍和平、李志波、童猛等给予了很多帮助与指导，并提出了建设性意见。张朝、薛红光等老师给予了大力支持，赵雪萍同志参与了大量资料整理工作。在此一并表示衷心的感谢。由于时间仓促，水平有限，本教材一定还存在不少问题，为了不断提高教材质量，我们热切地希望同志们批评指正。编者2014年4月目录TOC\o"1-3"\h\z11824项目一SMT概述 180271.1SMT概述 1226791.2SMT相关技术 370041.3常用基本术语 72452项目二SMT工艺概述 9218902.1SMT工艺分类 9162322.2施加焊膏工艺 1093022.3施加贴片胶工艺 12109022.4贴装元器件 15250702.5再流焊 1625107项目三波峰焊接工艺 1986533.1波峰焊原理 19189633.2波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求 21253623.3波峰焊工艺材料 22189563.4波峰焊工艺流程 2422823.5波峰焊的主要工艺参数及对工艺参数的调整 2450853.6波峰焊接质量要求 2829582项目四表面组装元器件(SMC／SMD) 3034004.1表面贴装电阻器 3198314.2贴片电容器 39138494.3贴片电感器 4630744.4贴片二极管 49309024.5贴片晶体管 50120304.6表面贴装集成电路 53327424.7表面贴装元器件的包装 59141124.8表面贴装元器件使用注意事项 6317422项目五表面组装工艺材料介绍――焊膏 64133465.1焊膏的分类、组成 64213125.2焊膏的选择依据及管理使用 67194625.3焊膏的发展动态 69130015.4无铅焊料简介 6920718项目六SMT生产线及其主要设备 73281956.1SMT生产线 7389066.2SMT生产线主要设备 7418032项目七SMT印制电路板设计技术 8090517.1PCB设计包含的内容： 80202117.2如何对SMT电子产品进行PCB设计 8030550项目八SMT印制电路板的设计要求 87261388.1几种常用元器件的焊盘设计 87260378.2焊盘与印制导线连接、导通孔、测试点、阻焊和丝网的设置 94143638.3元器件布局设置 98282788.4基准标志 1027985项目九SMT工艺(可生产性)设计贴装机对PCB设计的要求 106154409.1可实现机器自动贴装的元器件尺寸和种类 10658779.2PCB外形和尺寸 107289759.3PCB允许翘曲尺寸 108254609.4PCB定位方式 1082935项目十SMT不锈钢激光模板制作、外协程序及制作要求 1102097010.1向模板加工厂发送技术文件 1102107510.2模板制作外协程序及制作要求 11126690项目十一SMT贴装机离线编程 1202704511.1PCB程序数据编辑 1201685811.2自动编程优化编辑 1222926611.3在贴装机上对优化好的产品程序进行编辑 123283711.4校对并备份贴片程序 124国家中等职业教育改革发展示范学校建设项目校本教材电子表面贴装技术项目式教学PAGE110项目一SMT概述SMT(表面组装技术)是新一代电子组装技术。经过20世纪80年代和90年代的迅速发展，已进入成熟期。SMT已经成为一个涉及面广，内容丰富，跨多学科的综合性高新技术。最近几年，SMT又进入一个新的发展高潮，已经成为电子组装技术的主流。1.1SMT概述SMT是无需对印制板钻插装孔，直接将处式元器件或适合于表面组装的微型元件器贴、焊到印制或其他基板表面规定位置上的装联技术。由于各种片式元器件的几何尺寸和占空间体积比插装元器件小得多，这种组装形式具有结构紧凑、体积小、耐振动、抗冲击、高频特性好和生产效率高等优点。采用双面贴装时，组装密度的5倍以左右，从而使印制板面积节约了60％-70％，重量减轻90％以上。SMT在投资类电子产品、军事装备领域、计算机、通信设备、彩电调谐器、录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听、传呼机和手机等几乎所有的电子产品生产中都得到广泛应用。SMT是电子装联技术的发展方向，已成为世界电子整机组装技术的主流。SMT是从厚、薄膜混合电路演变发展而来的。美国是世界上SMD和SMT最早起源的国家，并一直重视在投资类电子产品和军事装备领域发挥SMT高组装密度和高可靠性能方面的优势，具有很高的水平。日本在70年代从美国引进SMD和SMT应用在消费类电子产品领域，并投入巨资大力加强基础材料、基础技术和推广应用方面的开发研究工作，从80年代中后期起加速了SMT在产业电子设备领域中的全面推广应用，仅用四年时间使SMT在计算机和通信设备中的应用数量增长了近30％，在传真机中增长40％，使日本很快超过了美国，在SMT方面处于世界领先地位。欧洲各国SMT的起步较晚，但他们重视发展并有较好的工业基础，发展速度也很快，其发展水平和整机中SMC/SMD的使用效率仅次于日本和美国。80年代以来，新加坡、韩国、香港和台湾省亚洲四小龙不惜投入巨资，纷纷引进先进技术，使SMT获得较快的发展。据飞利浦公司预测，到2010年全球范围插装元器件的使用率将由目前和40％下降到10％，反之，SMC/SMD将从60％上升到90％左右。我国SMT的应用起步于80年代初期，最初从美、日等国成套引进了SMT生产线用于彩电谐器生产。随后应用于录像机、摄像机及袖珍式高档多波段收音机、随身听等生产中，近几年在计算机、通信设备、航空航天电子产品中也逐渐得到应用。据2000年不完全统计，我国约有40多家企业从事SMC/SMD的生产，全国约有300多家引进了SMT生产线，不同程度的采用了SMT。全国已引进4000-5000台贴装机。随着改革开放的深入以及加入WTO，近两年一些美、日、新加坡、台商已将SMT加工厂搬到了中国，仅2001-2002一年就引进了4000余台贴装机。我国将成为SMT世界加工厂的基地。我国SMT发展前景是广阔的。SMT总的发展趋势是：元器件越来越小、组装密度越来越高、组装难度也越来越大。最近几年SMT又进入一个新的发展高潮。为了进一步适应电子设备向短、小、轻、薄方向发展，出现了0210(0.6mm＊0.3mm)的CHIP元年、BGA、CSP、FLIP、CHIP、复合化片式元件等新型封装元器件。由于BGA等元器件技术的发展，非ODS清洗和元铅焊料的出现，引起了SMT设备、焊接材料、贴装和焊接工艺的变化，推动电子组装技术向更高阶段发展。SMT发展速度之快，的确令人惊讶，可以说，每年、每月、每天都有变化。1.2SMT相关技术一、元器件SMC――片式元件向小、薄型发展。其尺寸从1206(3.2mm＊1.6mm)向0805(2.0mm＊1.25mm)－0603(1.6mm＊0.8mm)－0402(1.0mm＊0.5mm)－0201(0.6mm＊0.3mm)发展。SMD――表面组装器件向小型、薄型和窄引脚间距发展。引脚中心距从1.27向0.635mm－0.5mm－0.4mm及0.3mm发展。出现了新的封装形式BGA(球栅阵列，ballgridarrag)、CSP(UBGA)和FILPCHIP(倒装芯片)。由于QFP(四边扁平封装器件受SMT工艺的限制，0.3mm的引脚间距已经是极限值。而BGA的引脚的球形的，均匀地分布在芯片的底部。BGA和QFP相比最突出的优点首先是I/O数的封装面积比高，节省了PCB面积，提高了组装密度。其次是引脚间距较大，有1.5mm、1.27mm和1.00mm，组装难度下降，加工窗口更大。例：31mm*31mmRBGA引脚间距为1.5mm时，有400个焊球(I/O)；引脚间距为1.0mm时，有900个焊球(I/O)。同样是31mm＊31mm的QFP-208，引脚间距为0.5mm时，只有208条引脚。BGA无论在性能和价格上都有竞争力，已经在高(I/O)数的器件封装中起主导作用。二、窄间距技术(FPT)是SMT发展的必然趋势FPT是指将引脚间距在0.635～0.3mm之间的SMD和长＊宽小于等于1.6mm＊0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。由于计算机、通信、航空航天等电子技术飞速发燕尾服，促使半导体集成电路的集成度越来越高，SMC越来越小，SMD的引脚间距也越来越窄。目前，0.635mm和0.5mm引脚间距的QFP已成为工业和军用电子装备中的通信器件。三、无铅焊接技术为了防止铅对环境和人体危害，元铅焊接也迅速地被提到议事日程上，日本已研制出无铅焊接并应用到实际生产中，美国和欧洲也在加紧研究。由于目前无铅焊接的焊接温度较高，因此焊接设、PCB材料及焊盘表面镀锡的工艺、元器件耐高温性能及端头电极工艺、再流焊与波峰焊接工艺等等一系列新技术有待研究和解决。四、SMT主要设备发展情况1.印刷机由于新型SMD不断出现、组装密度的提高以及免清洗要求，印刷机的高密度、高精度的提高以及多功能方向发展。目前印刷机大致分为三种档次：(1)半自动印刷机(2)半自动印刷机加视觉识别系统。增加了CCD图像识别，提高了印刷精度。(3)全自动印刷机。全自动印刷机除了有自动识别系统外，还有自动更换漏印模板、清洗网板、对QFP器件进行45度角印刷、二维和三维检查印刷结果(焊膏图形)等功能。目前又有PLOWERFLOWER软料包(DEK挤压式、MINAMI单向气功式等)的成功开发与应用。这种方法焊膏是密封式的，适合免清洗、无铅焊接以及高密度、高速度印刷的要求。2.贴片机随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合式片式元器件、BGA、CSP、DCA(芯片直接贴装技术)、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断出现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动化贴装机正朝着高速、高精度和多功能方向发展。采用多贴装头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术，使贴装速度和贴装精度大大提高。目前最高的贴装速度可达到0.06S/Chip元件左右；高精度贴装机的重复贴装精度为0.05-0.25mm; 多功能贴片机除了能贴装0201(0.6mm*0.3mm)元件外,还能贴装SOIC(小外型集成电路)、PLCC(塑料有引线芯片载体)、窄引线间距QFP、BGA和CSP以及长接插件(150Mm长)等SMD/SMC的能力。此外，现代的贴片机在传动结构(Y轴方向由单丝械向双丝杠发展)；元件的对中方式(由机械向激光向全视觉发展)；图像识别(采用高分辨CCD)；BGA和CSP的贴装(采用反射加直射镜技术)；采用铸铁机架以减少振动，提高精度，减少磨损；以及增强计算机功能等方面都采用了许多新技术，使操作更加简便、迅速、直观和易掌握。3.再流焊炉再流焊炉主要有热板式、红外、热风、红外＋热风和气相焊等形式。再流焊热传导方式主要有辐射和对流两种方式。辐射传导――主要有红外炉。其优点是热效率高，温度陡度大，易控制温度曲线，双面焊接时PCB上、下温度易控制。其缺点是温度不均匀；在同一块PCB上由于器件的颜色和大小不同、其温度就不同。为了使深颜色和大体积的元器件达到焊接温度、必须提高焊接温度，容易造成焊接不良和损坏元器件等缺陷。对流传导――主要有热风炉。其优点是温度均匀、焊接质量好。缺点是PCB上、上温差以及沿焊接长度方向的温度梯度不易控制。(1)目前再流焊倾向采用热风小对流方式，在炉子下面采用制冷手段，以保护炉子上、下和长度方向的温度梯度，从而达到工艺曲线的要求。(2)是否需要充N2选择(基于免清洗要求提出的)N2的主要作用是防止高温下二次氧化，达到提高可焊性的目的。对于什么样的产品需要充N2，目前还有争议。总的看起来，无铅焊接，以及高密度，特别是引脚中心距为0.5mm以下的焊接过程有必要用N2，否则没有太大必要。另外，如果N2纯度低(如普通20PPN)效果不明显，因此要求N2纯度为100PPN。蒸汽焊炉有再次兴起的趋势。特别是对电性能要求极高的军品。1.3常用基本术语SMT――表面组装技术；PCB――印制电路板；SMA――表面组装组件；SMC\SMD――片式元件片/片式器件FPT――窄间距技术。FPT是指将引脚间距在0.635－0.3mm之间的SMD和长乘宽小于等于1.6mm*0.8mm的SMC组装在PCB上的技术。MELF――圆柱形元器件SOP――羽翼形小外形塑料封装；SOJ――J形小外形塑料封装；TSOP――薄形小小外塑料封装；PLCC――塑料有引线(J形)芯片载体；QFP――四边扁平封装器件；PQFP――带角耳的四边扁平封装器件；BGA――球栅阵列(ballgridarray);DCA――芯片直接贴装技术；CSP――芯片级封装(引脚也在器件底下，外形与BGA相同，封装尺寸BGA小。芯片封装尺寸与芯片面积比≦1.2称为CSP)；THC――通孔插装元器件。

项目二SMT工艺概述2.1SMT工艺分类一、按焊接方式，可分为再流焊和波峰焊两种类型1.再流焊工艺――先将微量的锡铅(SN/PB)焊膏施加到印制板的焊盘上，再将片式元器件贴放在印刷板表面规定的位置上，最后将贴装好元器件的印制板放以再流焊设备的传送带上，从炉子入口到出口(大约5-6分钟)完成干燥、预热、熔化、冷却全部焊接过程。2.波峰焊工艺――先将微量的贴片胶(绝缘粘接胶)施加到印制板的元器件底部或边缘位置上，再将片式元器件贴放在印制表面规定的位置上，并进行胶固化。片式元器件被牢固地粘接在印制板的焊接面，然后插装分立元器件，最后对片式元器件与插装元器件同时进行波峰焊接。二、按组装方式，可分为全表面组装、单面混装、双面混装三种方式表2-1组装方式组装方式示意图电路基板元器件特征全表面组装单面表面组装单面PCB陶瓷基板表面组装元器件工艺简单、适用于小型、薄型简单电路双面表面组装双面PCB陶瓷基板表面组装元器件高密度组装、薄型化单面混装SMD和THC都在A面双面PCB表面组装元器件和通孔插装元器件一般采用先贴后插，工艺简单THC在A面SMD在B面单面PCB表面组装元器件和通孔插装元器件PCB成本低，工艺简单，先贴后插如采用先插后贴，工艺复杂。双面混装THC在A面，A、B两面都有SMD双面PCB表面组装元器件和通孔插装元器件适合高密度组装A、B两面都有SMD和THC双面PCB表面组装元器件和通孔插装元器件工艺复杂，尽量不采用2.2施加焊膏工艺一、工艺目的把适量的SN/PB焊膏均匀地施加在PCB焊盘上，以保证片式元器件与PCB相对应的焊盘达到良好的电气连接。二、施加焊膏的要求1.要求施加的焊膏量均匀，一致性好。焊膏图形要清晰，相邻的图形之间尽量不要粘连，焊膏图形与焊盘图形要一致，尽量不要错位。2.一般情况下，焊盘上单位面积的焊膏量应为0.8mg/mm2左右，窄间距元器件应为0.5mg/mm2左右。3.焊膏应覆盖每个焊盘的面积，应在75％以上；4.焊膏印刷后，应无严重塌落，边缘整齐，错位不大于0.2mm；对窄间距元器件焊盘，错位不大于0.1mm。5.基板不允许被焊膏污染。三、施加焊膏的方法施加焊膏的方法有三种：滴涂式(即注射式，滴除式又分为手工操作和机器制作)、丝网印刷和金属模板印刷。各种方法的适用范围如下：1.手工滴涂法――用于极小批量生产，或新产品的模型样机和性能样机的研制阶段，以及生产过程中修补、更换元器件等。2.丝网印刷――用于元器件焊盘间距较大，组装密度不高的中小批量生产中。3.金属模板印刷――用于大批量生产以及组装密度大，有多引线窄间距元器件的产品。金属模板印刷的质量比较好，模板使用寿命长，因此一般应优先采用金属模板印刷工艺。2.3施加贴片胶工艺一、工艺目的在片式元件与插装元器件混装采用波峰焊工艺时，需要用贴片胶把片式元件暂时固定在PCB的焊盘位置上，防止在传递过程或插装元器件、波峰焊等工序中元件掉落。在双面再流焊工艺中，为防止已焊好面上大型器件因焊接受热熔化而掉落，也需要用贴片胶起辅助固定作用。二、表面组装工艺对贴片胶的要求及选择方法1.表面组装工艺对贴片胶的要求(1)具有一定粘度，胶滴之间不拉丝，在元器件与PCB之间有一定的粘接强度，元器件贴装后在搬运过程中不掉落。(2)触变性好，涂敷后胶滴不变形，不漫流，能保持足够的高度；(3)对印制板和元器件无腐蚀，绝缘电阻高和高频特性好；(4)常温下使用寿命长(常温下固化速度慢)；(5)在固化温度下固化速度快，固化温度要求在150℃以下，5分钟以内完全固化；(6)固化后粘接强度高，能经得住波峰焊时260℃的高温以及熔融的锡流波剪切刀的冲击；在焊接过程中无释放气体现象，波峰焊过程中元件不掉落。(7)有颜色，便于目视检查和自动检测；(8)应无毒、无嗅、不可燃，符合环保要求；2.贴片胶的选择方法用于表面组装的贴片胶主要有两种类型：环氧树脂和聚丙烯。环氧树脂型贴片胶属于热固型，一般固化温度在140±20℃/5min以内；聚丙烯型贴片胶属于光固型，需要先用UV(紫外)灯照一下，打开化学键，然后再用150±10℃/1－2min完成完全固化。(1)目前普通采用热固型贴片胶，对设备和工艺的要求都比较简单。由于光固型贴片胶比较充分，粘接牢度高，对于较宽大的元器件应选择光固型贴片胶。(2)要考虑固化前性能、固化性能及固化后性能，应满足表面组装工艺对贴片胶的要求。(3)应优先选择固化温度较低、固化时间较短的贴片胶。目前较好的贴片胶的固化条件一般在120-130℃/60c-120s.3.贴片胶的使用与保管(1)必须储存在5-10℃的条件下，并在有效期(一般3-6个月)内使用；(2)要求使用前一天从冰箱中取出贴片胶，待贴片胶达到室温后才能打开容器盖，防止水汽凝结；(3)使用前用不锈钢搅拌棒将贴片胶搅拌均匀，待贴片胶完全无气泡状态下装入注射器，添加完贴片胶后，应盖好容器盖；(4)点胶或印刷操作工艺应在恒温条件下(23±3℃)进行，因为贴片胶的粘度随温度而变化，以防影响涂敷质量。(5)采用印刷工艺时，不能使用回收的贴片胶；(6)为预防贴片胶硬化和变质，搅拌后贴片胶应在24小时内使用完。剩余的贴片胶要单独存放，不能与新贴片胶混装一起；(7)点胶或印刷后，应在24小时内完成固化；(8)操作者尽量避免贴片胶与皮肤接触，若不慎接触，应及时用乙醇擦洗干净。4.施加贴片胶的技术要求(1)采用光固型贴片胶，元器件下面的贴片胶致少有一半的量处于被照射状态；采用热固型贴片胶，贴片胶可完全被元器件覆盖，见图2-1；(2)小元件可涂一个胶滴，大尺寸元器件可涂敷多个胶滴；(3)胶滴的尺寸与高度取决于元器件的类型，胶滴的高度应达到元器件贴装后胶滴能充分接触到元器件底部的高度。胶滴量(尺寸大小或胶滴数量)应根据元器件的尺寸和重量而定；尺寸和重量大的元器件胶滴量应大一些，但也不宜过大，以保证足够的粘接强度为准。(4)为了保护可焊接以及焊点的完整性，要求贴片胶在贴装前和贴装后都不能污染元器件端头和PCB焊盘。三、施加贴片胶的方法和各种方法的适用范围施加贴片胶主要有三种方法：分配器滴涂、针式转印和印刷。1.分配器滴涂贴片胶分配器滴涂可分为手动和全自动两种方式。手动滴涂用于试验或小批量生产中；全自动滴涂用于大批量生产中。全自动滴涂需要专门的全自动点胶设备，也有些全自动贴片机上配有点胶头，具备点胶和贴片两种功能。手动滴涂方法与焊膏滴涂相同，只是要选择更细的针嘴，压力与时间参数的控制有所不同。2.针式转印贴片胶针式转印机是采用针矩阵组件，先在贴片胶供料盘上蘸取适量的贴片胶，然后转移动PCB的点胶位置上同时进行多点涂敷。此方法效率较高，用于单一品种大批量生产中。3.印刷贴片胶印刷贴片胶的生产效率较高，用于大批量生产中，有丝网和模板两种印刷方法。印刷贴片胶的方法与焊膏印刷工艺相同，只是丝网和模板的设计要求，印刷参数的设置有所不同。2.4贴装元器件一、定义用贴装机或人工将片式元器件准确地贴放在印好焊膏或贴片胶的PCB表面上。二、贴装元器件的工艺要求1.各装配位号元器件的型号、标称值和极性等特征标记要符合装配图和明细表要求。2.贴装好的元器件要完好无损。3.元器件焊端或引脚不小于1/2的厚度要浸入焊膏。元器件的端头或引脚均应与焊盘图形对齐、居中。由于再流焊时有自定位效应，因此元器件贴装位置允许有一定的偏差。2.5再流焊一、定义再流焊是通过重新熔化预先分配到印制板焊盘上的膏状软纤焊料，实现表面组装元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。二、再流焊原理从温度曲线(见图2-2)分析再流焊的原理：当PCB进入升温区(干燥区)时，焊膏中的溶剂、气体蒸发掉，同时，焊膏中的助焊剂润湿焊盘、元器件端头和引脚，焊膏软化、塌落、覆盖了焊盘、元器件端头和引脚与氧气隔离→PCB进入保温区时，PCB和元器件得到充分的预热，以防PCB突然进入焊接高温区而损坏PCB和元器件→当PCB进入焊接区时，温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点→PCB进入冷却区，使焊点凝固。此时完成了再流焊。1.再流焊特点与波峰焊技术相比，再流焊有以下特点：(1)不像波峰焊寻样，要把元器件直接浸渍在熔融的焊料中，所以元器件受到的热冲小。(2)能控制焊料的施加量，避免了虚焊、桥接等焊接缺陷，因此焊接质量好，可靠性高。(3)有自定位效应(selfalignment)――当元器件贴放位置有一定偏离时，由于熔焊料表面张力的作用，当基全部焊端或引脚与相应焊盘同时被润润时，能在表面张力的作用下自动被拉回到近似目标位置的现象。(4)焊接中一般不会混入不纯物，使用焊膏时，能正确地保证焊料的组分。(5)可以采用局部加热热源，从而可在同一基板上采用不同焊接工艺进行焊接。(6)工艺简单，修板的工作极小。2.再流焊的分类(1)按再流焊加热区域可分为两大类：一类是对PCB整体加热，另一类是对PCB局部加热。(2)对PCB整体加热再流焊可分为：热板、红外、热风、热风加红外、气相再流焊。(3)对PCB局部加热再流焊可分为：激光再流焊、聚焦红外再流焊、光束再流焊、热气流再流焊。3.再流焊的工艺要求(1)要设置合理的再流焊温度曲线――再流焊是SMT生产中的关键工序，不恰当的温度曲线设置会导致出现焊接不完全、虚焊、元件翅立、锡珠多等焊接缺陷，影响产品质量。(2)要按照PCB设计时的焊接方向进行焊接。(3)焊接过程中，严防传送带震动。(4)必须对首块印制板的焊接效果进行检查。检查焊接是否完全、有无焊膏融化不充分的痕迹、焊点表面是否光滑、焊点开头否呈半状、焊料球和残留物的情况、连焊和虚焊的情况等；此外，还要检查PCB表面颜色变化情况。要根据检查结果适当调整温度曲线。在批量生产过程中要定时检查焊接质量的情况，及时对温度曲线进行调整。

项目三波峰焊接工艺波峰焊接(波峰焊)主要用于传统通孔插装印制电路板电装工艺，以及表面组装与通孔插装元器件的混装工艺。适用于波峰焊工艺的表面组装元器件有矩形和圆柱形片式元件、SOT以及较小的SOP等器件。3.1波峰焊原理用于表面组装元器件的波峰焊设备一般都是双波峰或电磁泵波峰焊机。下面以双波峰焊机的工艺流程为例，来说明波峰焊原理(见图3-1)图3-1双波峰焊接过程示意图波峰焊原理用于表面组装元器件的波峰焊设备一般都是双波峰或电磁泵波峰焊机。下面以双波峰焊机的工艺流程为例，来说明波峰焊原理(见图3-1)。当完成点(或印刷)胶、贴装、胶固化、插装通孔元器件的印制板从波峰焊机的入口端随传送带向前运行，通过焊剂发泡(或喷雾)槽时，印制板下表面的焊盘、所有元器件端头和引脚表面被均匀地涂覆上一层薄薄的焊剂。随着传送带运行，印制板进入预热区，焊剂中的溶剂被挥发掉，焊剂中松香和活性剂开始分解和活性化，印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜以及其它污染物被清除；同时，印制板和元器件得到充分预热。印制板继续向前运行，印制板的底面首先通过第一个熔融的焊料波。第一个焊料波是乱波(振动波或紊流波)，将焊料打到印制板的底面所有的焊盘、元器件焊端和引脚上；熔融的焊料在经过焊剂净化的金属表面上进行浸润和扩散。之后，印制板的底面通过第二个熔融的焊料波，第二个焊料波是平滑波，平滑波将引脚及焊端之间的连桥分开，并去除拉尖(冰柱)等焊接缺陷(图3-2是双波峰焊锡波)图3-2双波峰焊锡波图3-3双波峰焊理论温度曲线当印制板继续向前运行离开第二个焊料波后，自然降温冷却形成焊点，即完成焊接。3.2波峰焊工艺对元器件和印制板的基本要求一、对表面组装元件要求表面组装元器件的金属电极应选择三层端头结构，元器件体和焊端能经受两次以上260℃波峰焊的温度冲击，焊接后元器件体不损坏或变形，片式元件金属端头无剥落(脱帽)现象。二、对插装元件要求如采用短插一次焊工艺，插装元件必需预先成形，要求元件引脚露出印制板表面0.8-3mm。三、对印制电路板要求基板应能经受260℃／50s的热冲击，铜箔抗剥强度好；阻焊膜在高温下仍有足够的粘附力，焊接后不起皱；一般采用RF4环氧玻璃纤维布印制电路板。四、对印制电路板的要求印制电路板翘曲度小于0.8-1.0％。五、对PCB设计要求对于贴装元器件采用波峰焊工艺的印制电路板必须按照贴装元器件的特点进行设计，元器件布局和排布方向应遵循较小的元件在前和尽量避免互相遮挡的原则。3.3波峰焊工艺材料一、焊料目前一般采用Sn63／Pb37棒状共晶焊料，熔点183℃。使用过程中,Sn和Pb的含量分别保持在±l％以内；Sn的最小含量为61.5％：焊料中主要杂质的最大含量控制在以下范围内：Cu<0.08％；A1<0.005％；Fe<0.02％；Bi<0.1％；Zn<0.002％；Sb<0.02％；As<0.05％。根据设备的使用情况定期(三个月至半年)检测焊料的主要杂质以及Sn和Pb的含量，不符合要求时更换焊锡或采取其它措施，例如当Sn含量少于标准要求时，可掺加一些纯Sn。二.焊剂和焊剂的选择1.焊剂的作用(1)焊剂中的松香树脂和活性剂在一定温度下产生活性化反应，能去除焊接金属表面氧化膜，同时松香树旨又能保护金属表面在高温下不再氧化。(2)焊剂能降低熔融焊料的表面张力，有利于焊料的润湿和扩散。2.焊剂的特性要求(1)熔点比焊料低，扩展率>85％。(2)粘度和比重比熔融焊料小，容易被置换，不产生毒气。焊剂的比重可以用溶剂来稀释，一般控制在0.82-0.84。(3)免清洗型焊剂的比重<0.8，要求固体含量<2.0wt％，不含卤化物，焊后残留物少，不产生腐蚀作用，绝缘性能好，绝缘电阻>1x1011Ω。(4)水清洗、半水清洗和溶剂清洗型焊剂要求焊后易清洗。(5)常温下储存稳定。3.焊剂的选择按照清洗要求，焊剂分为免清洗、水清洗、半水清洗和溶剂清洗四种类型。按照松香的活性分类，可分为R(非活性)、RMA(中等活性)、RA(全活性)三种类型，要根据产品对清洁度和电性能的具体要求进行选择。一般情况下军用及生命保障类产品，如卫星、飞机仪表、潜艇通信、医疗装置和微弱信号测试仪器等电子产品必须采用清洗型的焊剂。其他如通信类、工业设备类、办公设备类及计算机等类型的电子产品可采用免清洗或清洗型的焊剂。一般家用电器类电子产品均可采用免清洗型焊剂或采用RMA(中等活性)松香型焊剂，可不清洗。三、稀释剂当焊剂的比重超过要求值时，可使用稀释剂进行稀释；不同型号的焊剂应采用相应的稀释剂。四、防氧化剂防氧化剂是为减少焊接时焊料在高温下氧化而加大的辅料，起节约焊料和提高焊接质量作用，目前主要采用油类与还原剂组成的防氧化剂。要求防氧化剂还原能力强、在焊接温度下不碳化。五、锡渣减除剂锡渣减除剂能使熔融的焊锡与锡渣分离，从而起到节省焊料的作用。六、阻焊剂或耐高温阻焊胶带用于防止波峰焊时后附元件的插孔被焊料堵塞等。3.4波峰焊工艺流程焊接前准备→开波峰焊机→设置焊接参数→首件焊接并检验→连续焊接生产→送修板检验。3.5波峰焊的主要工艺参数及对工艺参数的调整一、焊剂涂覆量要求在印制板底面有薄薄的一层焊剂，要均匀，不能太厚，对于免清洗工艺特别要注意不能过量。焊剂涂覆量要根据波峰焊机的焊剂涂覆系统，以及采用的焊剂类型进行设置。焊剂涂覆方法主要有涂刷与发泡和定量喷射两种方式。采用涂刷与发泡方式时，必须控制焊剂的比重。焊剂的比重一般控制在0.82-0.84之间(液态松香焊剂原液的比重)。焊接过程中随着时间的延长，焊剂中的溶剂会逐渐挥发，使焊剂的比重增大；其粘度随之增大，流动性也随之变差，影响焊剂润湿金属表面，妨碍熔融的焊料在金属表面上的润湿，引起焊接缺陷。因此，采用传统涂刷及发泡方式时应定时测量焊剂的比重，如发现比重增大，应及时用稀释剂调整到正常范围内；但是，稀释剂不能加入过多，比重偏低会使焊剂的作用下降，对焊接质量也会造成不良影响。另外，还要注意不断补充焊剂槽中的焊剂量，不能低于最低极限位置。采用定量喷射方式时，焊剂是密闭在容器内的，不会挥发、不会吸收空气中水分、不会被污染，因此焊剂成分能保持不变。关键要求喷头能够控制喷雾量，应经常清理喷头，喷射孔不能堵塞。二、预热温度和时间预热的作用：1.将焊剂中的溶剂挥发掉，这样可以减少焊接时产生气体。2.焊剂中松香和活性剂开始分解和活化，可以去除印制板焊盘、元器件端头和引脚表面的氧化膜及其它污染物，同时起到防止金属表面在高温下发生再氧化的作用。3.使印制板和元器件充分预热，避免焊接时急剧升温产生热应力损坏印制板和元器件。印制板预热温度和时间要根据印制板的大小、厚度、元器件的大小和多少，以及贴装元器件的多少来确定。预热温度在90—130℃(PCB表面温度)，多层板及有较多贴装元器件时预热温度取上限。预热时间由传送带速度来控制。如预热温度偏低或和预热时间过短，焊剂中的溶剂挥发不充分，焊接时产生气体引起气孔、锡珠等焊接缺陷；如预热温度偏高或预热时间过长，焊剂被提前分解，使焊剂失去活性，同样会引起毛刺、桥接等焊接缺陷。因此，要恰当控制顶热温度和时间，最佳的预热温度是在波峰焊前涂覆在PCB底面的焊剂带有粘性(见表3-1)。PCB类型元器件预热温度(℃)中面板纯THC或THC与SMD混装90—100双面板纯THC90—110双面板THC与SMD100—110多层板纯THC110—125多层板THC与SMD混装110一130三、焊接温度和时间焊接过程是焊接金属表面、熔融焊料和空气等之间相互作用的复杂过程，必须控制好焊接温度和时间。如焊接温度偏低，液体焊料的粘度大，不能很好地在金属表面润湿和扩散，容易产生拉尖和桥连、焊点表面粗糙等缺陷。如焊接温度过高，容易损坏元器件，还会由于焊剂被炭化失去活性、焊点氧化速度加快，产生焊点发乌、焊点不饱满等问题。波峰温度一般为250±5℃(必须测量打上来的实际波峰温度)。由于热量是温度和时间的函数，在一定温度下焊点和元件受热的热量随时间的增加而增加。波峰焊的焊接时间通过调整传送带的速度来控制，传送带的速度要根据不同型号波峰焊机的长度、预热温度、焊接温度等因素统筹考虑进行调整。以每个焊点，接触波峰的时间来表示焊接时间，—般焊接时间为3-4秒钟。四、印制板爬坡角度和波峰高度印制板爬坡角度为3—7℃。是通过调整波峰焊机传输装置的倾斜角度来实现的。适当的爬坡角度有利于排除残留在焊点和元件周围由焊剂产生的气体，当THC与SMD混装时，由于通孔比较少，应适当加大印制板爬坡角度。通过调节倾斜角度还可以调整PCB与波峰的接触时间，倾斜角度越大，每个焊点接触波峰的时间越短，焊接时间就短；倾斜角度越小，每个焊点接触波峰的时间越长，焊接时间就长。适当加大印制板爬坡角度还有利于焊点与焊料波的剥离。当焊点离开波峰时，如果焊点与焊料波的剥离速度太慢，容易造成桥接。适当的波峰高度使焊料波对焊点增加压力和流速有利于焊料润湿金属表面、流入小孔，波峰高度一般控制在印制板厚度的2/3处。五、工艺参数的综合调整工艺参数的综合调整对提高波峰焊质量是非常重要的。焊接温度和时间是形成良好焊点的首要条件。焊接温度和时间与预热温度、焊料波的温度、倾斜角度、传输速度都有关系。综合调整工艺参数时首先要保证焊接温度和时间。双波峰焊的第一个波峰一般在235~240℃／1s左右，第二个波峰—般在240-260℃／3s左右。焊接时间＝焊点与波峰的接触长度／传输速度焊点与波峰的接触长度可以用一块带有刻度的耐高温玻璃测试板走一次波峰进行测量。传输速度是影响产量的因素。在保证焊接质量的前提下，通过合理的综合调整各工艺参数，可以实现尽可能的提高产量的目的。3.6波峰焊接质量要求一、焊点外观焊接点表面应完整、连续平滑、焊料量适中，无大气孔和砂眼：二、润湿性焊点润湿性好，呈弯月形状，插装元件润湿角θ应小于90°，以15～45°为最好，见图3-4(a)。片式元件闰湿角θ小于90°，焊料应在片式元件金属化端头处全面铺开，形成连续均匀的覆盖层，见图3-4(b)：三、漏焊、虚焊和桥接等缺陷应降至最少：四、元件体焊接后贴装元件无损坏、无丢失、端头电极无脱落：五、插装元件要求插装元器件的元件面上锡好(包括元件引脚插装孔和金属化孔)；六、PCB表面焊接后印制板表面允许有微小变色，但不允许严重变色，不允许阻焊膜起皱、起泡和脱落。

项目四表面组装元器件(SMC／SMD)“表面组装元件／表面组装器件”的英文是SurfaceMountedComponents／SurfaceMountedDevices，缩写为SMC／SMD(以下称SMC／SMD)。表面组装元器件是指外形为矩形片式、圆柱形或异形，其焊端或引脚制作在同一平面内并适用于表面组装的电子元器件。种类矩形圆柱形片式无源元件片式电阻器厚膜、薄膜电阻器、热敏电阻器碳膜、金属膜电阻器片式电容器陶瓷电容器、云母电容器、铝电解电容器、钽电解电容器陶瓷电容器、固体钽电解电容器片式电位器电位器、微调电位器片式电感器绕线电感器、叠层电感器、可变电感器绕线电感器片式敏感元件压敏电阻器、热敏电阻器片式复合元件电阻网络、滤波器、谐振器、陶瓷电容网络片式有源器件小型封装二极管塑封稳压、整流、开关、齐纳、变容二极管整流、开关、变容二极管小型封装晶体管塑封PNP、NPN晶体管、塑封场效应管小型集成电路扁平封装、芯片载体裸芯片带形载体、倒装芯片4.1表面贴装电阻器片式固定电阻器，从ChipFixedResistor直接翻译过来的，俗称表面贴装电阻器(SMDResistor),是金属玻璃铀电阻器中的一种。是将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上制成的电阻器。耐潮湿，高温，温度系数小。一、表面贴装电阻器识别当片式电阻阻值精度为±5[%]时，采用三个数字表示：跨接线记为000；阻值小于10Ω的，在两个数字之间补加"R"；阻值在10Q以上的，则最后一个数值表示增加的零的个数。例如：4.7Ω记为4R7；0Ω(跨接线)记为000；100Ω记为101；1MΩ记为105。当片式电阻阻值精度为±l[%]时，采用四个数字表示，前面三个数字为有效数，第四位表示增加的零的个数；阻值小于10Ω的，仍在第二位补加"R"；阻值为100Ω则在第四位补"0"。例如：4.7Ω记为4R70；100Ω记为1000；1MΩ记为1004；20MΩ记为2005；10Ω记为10R0。二、表面贴装电阻器特性体积小，重量轻；适应再流焊与波峰焊；电性能稳定，可靠性高；装配成本低，并与自动装贴设备匹配；机械强度高、高频特性优越。三、国内表面贴装电阻器的命名方法见E-24标注法见E-24标注法例如：1．5[%]精度的命名：RS-05K102JT2．1[%]精度的命名：RS-05K1002FTR-表示电阻。S-表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。05-表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。K-表示温度系数为100PPM，102-5[%]精度阻值表示法：前两位表示有效数字，第三位表示有多少个零，基本单位是Ω，102=10000Ω=1KΩ。1002是1[%]阻值表示法：前三位表示有效数字，第四位表示有多少个零，基本单位是Ω，1002=100000Ω=10KΩ。J-表示精度为5[%]、F-表示精度为1[%]。四、表面贴装电阻器选购的五种参数目前表面贴装电阻器的型号并不统一，由各生产厂家自行设定，并且型号特别长(由十几个英文字母及数字组成)。在选购时如能正确地提出表面贴装电阻器各种参数及规格，那就能很方便地选购(或订购)到所需的电阻了。表面贴装电阻器有5种参数，即尺寸、阻值、允差、温度系数及包装。尺寸系列表面贴装电阻器系列一般有7种尺寸，用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。不同尺寸的电阻，其功率额定值也不同。

英制

(inch)公制

(mm)长(L)

(mm)宽(W)

(mm)020106030.60±0.050.30±0.05040210051.00±0.100.50±0.10060316081.60±0.150.80±000±0.201.25±020±0.201.60±020±0.202.50±0.20181248324.50±0.203.20±0.20201050255.00±0.202.50±0.20251264326.40±0.203.20±0.202.阻值系列标称阻值是按系列来确定的。各系列是由电阻的允差来划分的(允差越小则阻值划分得越多)，其中最常用的是E-24(电阻值的允差为±5％)。表面贴装电阻器表面上用三位数字来表示阻值，其中第一位、第二位为有效数，第三位数字表示后接零的数目。有小数点时用“R”来表示，并占一位有效位数。3.允差表面贴装电阻器(碳膜电阻)的允差有4级，即F级，±l％；G级，±2％；J级，±5％；K级，±10％。4.温度系数表面贴装电阻器的温度系数有2级，即w级，±200ppm／℃；X级，±l00ppm／℃。只有允差为F级的电阻才采用x级，其它级允差的电阻一般为w级。5.包装主要有散装及带状卷装两种。表面贴装电阻器的工作温度范围为-55—+125℃，最大工作电压与尺寸有关：0201最低，0402及0603为50V，0805为150V，其它尺寸为200V。五、产品标注方法(从0Ω-100MΩ)：1.E-24标注方法——精度在±2%(-G)，±5%(-J)，±10%(-K)此标注法中，前2位数代表底数，第3位数代表指数。(1)10欧姆以上的电阻的标注：第1～2位数表示电阻有效值，第3位表示有几个0,基本单位是“Ω”例如:(2)小于10欧姆的电阻的标注：用R代表单位为欧姆的电阻小数点，用m代表单位为毫欧姆的电阻小数点2.E-96标注法——精度在±1%(-F)此标注法中，前3位数代表底数，第4位数代表指数。(1)100欧姆以上的电阻的标注第1～3位数表示电阻有效值，第4位表示有几个0,基本单位是“Ω”(2)小于100欧姆的电阻的标注用R代表单位为欧姆的电阻小数点，用m代表单位为毫欧姆的电阻小数点。3.E-96MultiplierCode标注法(查表法)

此标注法中，前2位数代表底数(从表1中查找)，第3位数代表指数(从表2中查找)，表1“Value”栏数值的单位为“Ω”.例如：10.5kΩ=105x102Ω,取式中“105”在表1中Value栏找到与之对应的Code栏数值“03”，用来表示前2位数(底数)。表1然后，取上式中“102”在表2中“Multiplier”栏找到与之对应的Code栏数值“C”，用来表示第3位数(指数)表2查表结果：10.5kΩ=105x102Ω用“03C”表示，如下图所示。六、MELF型无引线柱状贴装精密金属膜电阻器1.产品标记识别(阻值以色环标志法来表示)

A、MELF电阻器识别方向：第1个色环靠近电阻器的一端，最后1个色环比其它色环宽1.5～2倍。B、MELF表贴电阻器阻值识别方法(1)四色环电阻：第一色环是十位数，第二色环是个位数，第三色环是应乘颜色次幂颜色次，第四色环是误差率例如：棕红红金其阻值为12×102=1.2K误差为±5%误差表示电阻数值，在标准值1200上下波动(5%×1200)都表示此电阻是可以接受的，即在1140-1260之间都是好的电阻。(2)五色环电阻：红红黑棕金五色环电阻最后一环为误差，前三环数值乘以第四环的10颜色次幂颜色次，其电阻为220×101=2.2K误差为±5%第一色环是百位数，第二色环是十位数，第三色环是个位数，第四色环是应乘颜色次幂颜色次，第五色环是误差率。2.产品外形尺寸及特性MELF电阻器外形尺寸4.2贴片电容器一、贴片电容器的分类贴片电容可分为贴片独石电容、贴片钽电容、贴片铝电解电容三大类。其中以贴片独石电容应用最为广泛，其次为贴片钽电容和贴片铝电解电容。二、贴片电容器的命名方法0805：是指该贴片电容的尺寸大小，这是用英寸来表示的08表示长度是0.08英寸(换算成mm=0.08*24.50=1.96mm)、05表示宽度为0.05英寸(换算成mm=0.05*24.50=1.225ccm)CG：是表示生产电容要求用的材质，102是指电容容量，前面两位是有效数字、后面的2表示有多少个零102＝10×102也就是＝1000PFJ：是要求电容的容量值达到的误差精度为5％，介质材料和误差精度是配对的500：是要求电容承受的耐压为50V同样500前面两位是有效数字，后面是指有多少个零。N：是指端头材料，现在一般的端头都是指三层电极(银/铜层)、镍、锡T：是指包装方式，T表示编带包装，B表示塑料。三、贴片独石电容通常大家所说的贴片电容是指片式多层陶瓷电容，简称MLCC，又称为独石电容，属于无极性电容。独石电容是在若干片陶瓷薄膜坯上覆以电极桨材料，叠合后一次烧结成一块不可分割的整体，外面再用树脂包封而成的。具有体积小、容量大、Q值高、可靠性高和耐高温等优点。同时也具有容量误差较大、温度系数很高的缺点。一般用在噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路中。贴片独石电容结构图贴片独石电容结构图1.贴片独石电容的分类：贴片电容的材料常规分为三种，NPO，X7R，Y5V。NPO：此种材质电性能最稳定，几乎不随温度，电压和时间的变化而变化，适用于低损耗，稳定性要求要的高频电路。但选用这种材质只能做容量较小的，常规100PF以下，100PF-1000PF也能生产但价格较高；X7R：此种材质比NPO稳定性差，但容量做的比NPO的材料要高；Y5V：此类介质的电容，其稳定性较差，对温度电压较敏感，但这种材质能做到很高的容量，而且价格较低，适用于温度变化不大的电路。2.贴片独石电容的特点：体积小，耐压高，频率高，价格低。3.贴片独石电容的封装尺寸：常见贴片独石电容的封装尺寸如表所示。封装(L)长度

公制(毫米)

英制(英寸)(W)宽度

公制(毫米)

英制(英寸)(t)端点

公制(毫米)

英制(英寸)02010.60±0.03

(0.024±0.001)0.30±0.03

(0.011±0.001)0.15±0.05

(0.006±0.002)04021.00±0.10

(0.040±0.004)0.50±0.10

(0.020±0.004)0.25±0.15

(0.010±0.006)06031.60±0.15

(0.063±0.006)0.81±0.15

(0.032±0.006)0.35±0.15

(0.014±0.006)08052.01±0.20

(0.079±0.008)1.25±0.20

(0.049±0.008)0.50±0.25

(0.020±0.010)12063.20±0.20

(0.126±0.008)1.60±0.20

(0.063±0.008)0.50±0.25

(0.020±0.010)12103.20±0.20

(0.126±0.008)2.50±0.20

(0.098±0.008)0.50±0.25

(0.020±0.010)18124.50±0.30

(0.177±0.012)3.20±0.20

(0.126±0.008)0.61±0.36

(0.024±0.014)18254.50±0.30

(0.177±0.012)6.40±0.40

(0.252±0.016)0.61±0.36

(0.024±0.014)22255.72±0.25

(0.225±0.010)6.40±0.40

(0.252±0.016)0.64±0.39

(0.025±0.015)四、贴片钽电容贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品，特别是一些高密度组装，内部空间体积小，主要产品如手机、便携式打印机等。1.钽电容的分类钽电容是一种用金属钽(Ｔa)作为阳极材料而制成的，按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种。在钽粉烧结式钽电容中，又因工作电解质不同，分为固体电解质钽电容(SolidTantalum)和非固体电解质钽电容。其中，固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。2.钽电容具有以下特点：(1)体积小。(2)使用温度范围宽，耐高温。(3)寿命长，绝缘电阻高，漏电流小。(4)容量误差小。(5)等效串联电阻小(ESR)，高频性能好。(6)耐电压不够高。(7)漏电电流小。(8)价格高。3.钽电容的规格分类AVX常规系列(TAJ)贴片钽电容规格分类见下表(字母表示封装大小)。电容量85°C时DC额定电压(VR)μFCode2.5V(e)4V(G)6.3V(J)10V(A)16V(C)20V(D)25V(E)35V(V)50V(T)0.10

0.15

0.22104

154

224A

A

AA

A/B

A/B0.33

0.47

0.68334

474

684

A

AA

A/B

A/BB

B/C

B/C1.0

1.5

2.2

105

155

225

AA

A

A/BA

A/B

A/BA/B

A/B/C

A/B/CB/C

C/D

C/D3.3

4.7

6.8

335

475

685

A

A

AA/B

A/B

A/BA/B

A/B

A/B/CA/B

B

B/CB/C

B/C/D

C/DC/D

D

D10

15

22106

156

226A

A

AA

A/B

A/BA/B/C

A/B/C

B/C/DB/C

B/C

B/C/DC/D

C/D

C/DC/D/E

C/D

D/ED/E

E

V33

47

68336

476

686

A

AA

A

BA

A/B/C

B/CA/B/C

B/C

B/CB/C/D

C/D

C/DC/D

C/D/E

D/ED/E

D/E

E/VD/E/V

E/V

V100

150

220107

157

227B

B

B/DB

B/C

B/C/DB/C

C/D

C/D/EC/D

C/D/E

D/ED/E

D/E/V

E/VD/E/V

E/VV330

470

680337

470

680D

C/D

D/EC/D

D/E

D/ED/E

D/E/V

E/VD/E/V

E/V1000

1500

2200108

158

228D/E

D/E/V

VD/E/V

E/VV4.贴片钽电容封装尺寸常见钽电容封装尺寸如下表所示：CodeEIA

CodeL±0.20(0.008)W+0.20(0.008)

-0.10(0.004)H+0.20(0.008)

-0.10(0.004)W1±0.20(0.008)A+0.30(0.012)

-0.20(0.008)SMin.A3216-183.20(0.126)1.60(0.063)1.60(0.063)1.20(0.047)0.80(0.031)1.80(0.071)B3528-213.50(0.138)2.80(0.110)1.90(0.075)2.20(0.087)0.80(0.031)1.40(0.055)C6032-286.00(0.236)3.20(0.126)2.60(0.102)2.20(0.087)1.30(0.051)2.90(0.114)D7343-317.30(0.287)4.30(0.169)2.90(0.114)2.40(0.094)1.30(0.051)4.40(0.173)E7343-437.30(0.287)4.30(0.169)4.10(0.162)2.40(0.094)1.30(0.051)4.40(0.173)V7361-387.30(0.287)6.10(0.240)3.45±0.30

(0.136±0.012)3.10(0.120)1.40(0.055)4.40(0.173)(贴片钽电容封装尺寸示意图)5.常见钽电容的标示方法4.3贴片电感器一、贴片电感器的分类1.按结构分类贴片电感按其结构的不同可分为线绕式贴片电感和非线绕式贴片电感(多层片状、印刷电感等)，还可分为固定式贴片电感和可调式贴片电感。按贴装方式分：有贴片式贴片电感，插件式贴片电感。同时对贴片电感有外部屏蔽的成为屏蔽贴片电感，线圈裸露的一般称为非屏蔽贴片电感。贴片电感插件电感固定式贴片电感又分为空心电子表感器、磁心贴片电感、铁心贴片电感等，根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚贴片电感、卧式轴向引脚贴片电感、大中型贴片电感、小巧玲珑型贴片电感和片状贴片电感等。可调式贴片电感又分为磁心可调贴片电感、铜心可调贴片电感、滑动接点可调贴片电感、串联互感可调贴片电感和多抽头可调贴片电感。2.按工作频率分类电感按工作频率可分为高频贴片电感、中频贴片电感和低频贴片电感。高频贴片电感技术上差距较大，许多厂商的产品不成熟，常用比较可信的主要是捷比信高频电感。空心贴片电感、磁心贴片电感和铜心贴片电感一般为中频或高频贴片电感，而铁心贴片电感多数为低频贴片电感。3.按用途分类贴片电感按用途可分为振荡贴片电感、校正贴片电感、显像管偏转贴片电感、阻流贴片电感、滤波贴片电感、隔离电感贴片电感、被偿贴片电感，同时对需要通过大电流等情况会使用到捷比信功率贴片电感。振荡贴片电感又分为电视机行振荡线圈、东西枕形校正线圈等。显像管偏转贴片电感分为行偏转线圈和场偏转线圈。阻流贴片电感(也称阻流圈)分为高频阻流圈、低频阻流圈、电子镇流器用阻流圈、电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等。滤波贴片电感分为电源(工频)滤波贴片电感和高频滤波贴片电感等。二、贴片电感器的命名方法三、贴片电感器的封装Q值:是衡量电感器件的主要参数。是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。4.4贴片二极管一、贴片二极管的分类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。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。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，用于稳压、开关和通用二极管,功耗一般为0.5～1W。二、贴片二极管性能好坏判别对贴片二极管性能好坏的检测通常在开路状态(脱离电路板)下进行，测量方法如下：用万用表R×100Ω档或R×1kΩ档测量贴片二极管的正、反向电阻。根据二极管的单向导电性可知，其正、反向电阻相差越大，说明其单向导电性越好。若测得正、反向电阻相差不大，说明贴片二极管单向导电性能变差；若正、反向电阻都很大，说明贴片二极管已开路失效；若正、反向电阻都很小，则说明贴片二极管已击穿失效。当贴片二极管出现上述三种情况时，须更换二极管。三、贴片二极管的封装形式二极管有无引线柱形玻璃封装、SOT型塑封和片状塑料封装等。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等。4.5贴片晶体管一、常见的贴片半导体引脚结构结构外形优、缺点翼型匹配性好，适合于安装位置较低的场合。引脚共面性较差且在振动应力下容易损坏J型刚性好、基板利用率高，抗振性强。安装焊接不便且安装厚度较高I型由于不符合标准的表面安装规范，因此并不常用。二、小外形塑封晶体管封装形式：晶体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-143、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。SOT-23型SOT-23是通用的表面组装晶体管，SOT-23有3条翼形引脚，外形如下图所示：SOT-89型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沉与集电极相连，晶体管芯片粘接在较大面铜片上，以利于散热。如下图所示：SOT-143型SOT-143有4条翼形短形引脚，对称分布在长边的两侧，引脚中宽度偏大一点的是集电极，这类封装常见于双极型场效应管及高频晶体管，如下图所示：SOT-252型SOT-252封装的功耗可达2~50W，两条连在一起的引脚或与散热片连接的引脚是集电极。如下图所示：4.6表面贴装集成电路表面贴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。由于工艺技术的进步，表面组装集成电路的电气性能指标比THT集成电路更好一些。一、电极形式表面贴装器件SMD的I/O电极有两种形式：无引脚和有引脚。无引脚形式有LCCC、PQFN等，有引脚器件的引脚形式有翼形、钩形(J形)和球形三种。翼形引脚用于SOT/SOP/QFP封装，钩形(J形)引脚用于SOJ/PLCC封装，球形引脚用于BGA/CSP/FlipChip封装。二、封装材料1.金属封装：金属材料可以冲压，因此有封装精度高，尺寸严格，便于大量生产，价格低廉等优点。2.陶瓷封装：陶瓷材料的电气性能优良，适用于高密度封装。3.金属－陶瓷封装：兼有金属封装和陶瓷封装的优点。4.塑料封装：塑料的可塑性强，成本低廉，工艺简单，适合大批量生产。三、芯片的基板类型基板的作用是搭载和固定裸芯片，同时兼有绝缘、导热、隔离及保护作用，它是芯片内外电路连接的桥梁。从材料上看，基板有有机和无机之分，从结构上看，基板有单层、双层、多层和复合型。四、封装比评价集成电路封装技术优劣的一个重要指标是封装比封装比＝芯片面积/封装面积封装比值越接近1越好。五、表面贴装集成电路封装形式1.SO封装(表面贴片封装)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，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。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)，SO封装的引脚间距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm几种。SOP的翼形引脚和“J”形引脚封装结构2.LCCC封装LCCC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，外形有正方形和矩形两种，无引线的电极焊端排列在封装底面上的四边，电极数目正方形分别为16、20、24、28、44、52、68、84、100、124和156个，矩形分别为18、22、28和32个。引脚间距有1.0mm和1.27mm两种。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。LCCC封装的集成电路a)结构b)外形3.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16～84个，间距为1.27mm，其外观与封装结构如图2-33所示。PLCC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。PLCC的封装结构a)实物外观b)插座c)封装结构4.PGA封装(阵列引脚封装)PGA封装方式是BGA封装方式的前身，它是随着大规模集成电路，特别是CPU的集成度迅速增加而出现的。PGA封装是将CPU的电极引脚改变成针形引脚，全平面的分布在集成电路的本体下面，成为针脚的格栅阵列，如下图所示：PGA封装5.QFP(方形扁平封装)QFP为四侧引脚扁平封装，引脚从四个侧面引出呈翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格，引脚间距最小极限是0.3mm，最大是1.27mm。0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP

品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫(角耳)的BQFP，它是在封装本体的四个角设置突起，以防止在运送或操作过程中引脚发生弯曲变形。常见的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)BQFP封装6.BGA封装BGA封装即球栅阵列封装，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”顺序引出的电极，变