表面安装元器件

一、表面安装元器件

表面安装元器件又称为片状元件，与传统的有引线元件相比有下面3个特点:尺寸小、重量轻、形状标准化;无引线或短引线;适合印制电路板表面安装。

1．电阻器

按形状和功能可分如下四类:

(1)矩形电阻器又称为片状电阻器，它的结构如图6－9所示。

图6－9　矩形电阻器的结构

(2)圆柱形电阻器。圆柱形电阻器的形状与有引线电阻器相同，只是去掉了轴向引线。它的结构如图6－10所示:

图6－10　圆柱形电阻器的结构

(3)小型电阻网络。电阻网络是将多个片状矩形电阻按设计要求连接成的组合元件，其封装结构与含有集成电路的封装形式相似。

(4)电位器。常用的片状电位器分为敞开式和防尘式两类。它的结构如图6－11所示:

图6－11　电位器的结构

2．电容器

表面安装电容器又称为片状电容。目前用得较多的有如下几种:

(1)多层瓷介电容器。如图6－12所示。它是在陶瓷膜上印刷金属浆料，经叠片，烧结成一个整体。根据容量的需要，少则几层，多则几十层，两侧为电极。

图6－12　多层瓷介电容器的结构

(2)片状铝电解电容器。片状铝电解电容器有矩形和圆柱形两种。矩形与圆柱形的不同是:前者采用在铝壳外加用树脂封装的双层结构，后者采用铝外壳，底部装有耐热树脂的底座的结构。如图6－13所示:

图6－13　片状铝电解电容器的结构

(3)片状钽电解电容器。如图6－14所示。片状钽电解电容器有三种类型:裸片型、模塑型和端帽型。

图6－14　钽电解电容器的结构

(4)片状薄膜电容器。如图6－15所示。它是以有机介质薄膜为介质材料，双侧喷涂铝金属作为内电极。在内电极上覆盖树脂薄膜后通过卷绕方式形成多层电极，两端头电极内层是铜锌合金。外层涂敷锡铝合金，以保证可焊性。

(5)片状云母电容器。如图6－16所示。它以天然云母作为介质，将银浆印刷在云母片上作为电极，经叠片、热压后形成电容体。

图6－15　薄膜电容器的结构

图6－16　云母电容器结构

3．电感器

片状电感器的种类很多。按形状可分为矩形和圆柱形，按结构可分为线绕形、多层型和卷绕型。

(1)线绕型电感器。如图6－17所示。它是将导线绕在芯型材料上，小电感用陶瓷作芯材，大电感用铁氧体作芯材。

图6－17　线绕型电感器结构图

图6－18　多层型电感器构图

(2)多层型电感器。如图6－18所示。它由铁氧体和导电液体交替印刷多层，经高温烧结形成具有闭合电路的整体，导电液烧结后形成的螺旋型导电带相当于线圈，被导电带包围的铁氧体相当于磁芯。

4．小外型封装晶体管

小外型封装晶体管又称微型片状晶体管。常用的如下图三种封装形式。

图6－19　小外型封装晶体管结构

5．集成电路

随着工艺和加工制作水平的提高，微小型集成电路越来越精巧，规格和型式也趋于多样化。下面我们讨论一下它们的共同特性并列举常用的封装形式。

(1)封装的主要特性

1)引脚的共面度。引脚的共面度是表示器件所有引脚的底部是否处于同一平面的参数。引脚共面度的要求是:将器件置于同一平面上，所有引线与平面的间隙应小于0．1mm。引脚共面度不好易导致焊接不良。

图6－20　引线结构图

2)引脚外形。表面安装元器件的引脚的主要结构有三种:翼形、J形、I形。如图6－20所示。

3)封装可靠性。在表面安装中，焊接时的高温易使封装开裂，而影响器件的可靠性。

4)封装尺寸的标准化。为了使用方便，各种规格、型号的元器件的生产、制作应标准化。

(2)各种型式封装的集成电路。如图6－21所示。小外型塑封集成电路引线有翼形、J形、I形三种，图中给出了二种，引线间距有1.27mm、1．0mm、0．76mm三种。

图6－21　小外形塑封集成电路结构图

如图6－22所示。芯片载体封装集成电路引线从两侧发展到四侧，有塑料和陶瓷封装两类。

图6－22　芯片载体封装集成电路结构图

如图6－23所示。方形扁平封装的集成电路为小引线距(又称细间距)，其间距从0.65mm渐小到0．5mm、0．4mm、0．3mm、0．25mm。目前常用的是0．4mm。

图6－23　方形扁平封装外形图

如图6－24所示。球栅阵列封装集成电路的引线从封装主体的四侧又扩展到整个平面，尽量地把引线长度短到了极限。

图6－24　球栅阵列封装集成电路的矩阵球形触点图

另外，为了适应组装密度和集成电路的集成度不断提高、升级的趋势，集成电路的裸芯片组装形式应运而生。主要有:极载芯片(将芯片直接粘在电路基板上)，载带自动键合芯片(将芯片粘在载带上)，倒装芯片(芯片可据需要装接)。