學(xué)習(xí)情境3：

表面組裝元器件

2.1表面安裝元器件

2.2集成電路封裝的演變

2.3表面安裝工藝流程

總學(xué)時數(shù)：2課時

廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院?

2.1表面安裝元器件(簡稱SMC)表面安裝元器件又稱為片狀元件，片狀元件主要特點：尺寸?。恢亓枯p;形狀標(biāo)準(zhǔn)化;無引線或短引線；適合在印制板上進行表面安裝。?SMC:Surfacemountcomponents，主要是指一些有源的表面貼裝元件；習(xí)慣上人們表面組裝無源器件如電阻、電容、電感成為SMC；SMD:surfacemountdevice，主要是指一些有源的表面貼裝元件；如小外形晶體管（SOT）及四方扁平組件（QFP）?

電阻電容集成電路電位器?

2.1.1電阻器

1.矩形電阻器：?

電阻基體：氧化鋁陶瓷基板；

基體表面：印刷電阻漿料，燒結(jié)形成電阻膜，刻出圖形調(diào)整阻值；

電阻膜表面：覆蓋玻璃釉保護層，

兩側(cè)端頭：三層結(jié)構(gòu)。

?

2.圓柱形電阻器(簡稱MELF)

?電阻基體：氧化鋁磁棒；基體表面：被覆電阻膜(碳膜或金屬膜)，印刷電阻漿料，燒結(jié)形成電阻膜，刻槽調(diào)整阻值；電阻膜表面：覆蓋保護漆；兩側(cè)端頭：壓裝金屬帽蓋。?3.小型電阻網(wǎng)絡(luò)

將多個片狀矩形電阻按不同的方式連接組成一個組合元件。

電路連接方式：A、B、C、D、E、F六種形式；

封裝結(jié)構(gòu)：是采用小外型集成電路的封裝形式?4.電位器（P116）

適用于SMT的微調(diào)電位器按結(jié)構(gòu)可分為敞開式和密封式兩類。

?2.1.2電容器

表面安裝用電容器簡稱片狀電容器，從目前應(yīng)用情況來看，適用于表面安裝的電容器已發(fā)展到數(shù)百種型號，主要有下列品種：多層片狀瓷介電容器（占80%）鉭電解電容器鋁電解電容器有機薄膜電容器（較少）云母電容器電容器（較少）?

1.多層片狀瓷介電容器（獨石電容）

(簡稱:MLC)

絕緣介質(zhì)：陶瓷膜片

金屬極板：金屬（白金、鈀或銀）的漿料印刷在膜片上，經(jīng)疊片(采用交替層疊的形式)、燒結(jié)成一個整體，根據(jù)容量的需要，少則二層，多則數(shù)十層,甚至上百層。

端頭：三層結(jié)構(gòu)。?2.片狀鋁電解電容器

陽極：高純度的鋁箔經(jīng)電解腐蝕形成高倍率的表面；

陰極：低純度的鋁箔經(jīng)電解腐蝕形成高倍率的表面；

介質(zhì)：在陽極箔表面生成的氧化鋁薄膜；芯子：電解紙夾于陽陰箔之間卷繞形成，由電解液浸透后密封在外殼內(nèi)。?矩形與圓柱型兩種：

圓柱形是采用鋁外殼、底部裝有耐熱樹脂底座的結(jié)構(gòu)。

矩形是采用在鋁殼外再用樹脂封裝的雙層結(jié)構(gòu)鋁電解常被大容量的電容器所采用。?3.片狀鉭電解電容器陽極：以高純度的鉭金屬粉末，與粘合劑混合后，加壓成型、經(jīng)燒結(jié)形成多孔性的燒結(jié)體；絕緣介質(zhì)：陽極表面生成的氧化鉭；陰極：絕緣介質(zhì)表面被覆二氧化錳層?片狀鉭電解電容器有三種類型：裸片型、模塑型和端帽型。?

4.片狀薄膜電容器絕緣介質(zhì)：有機介質(zhì)薄膜

金屬極板：在有機薄膜雙側(cè)噴涂的鋁金屬；芯子：在鋁金屬薄膜上覆蓋樹脂薄膜。后通過卷繞方式形成多層電極（十層,甚至上百層）。

端頭：內(nèi)層銅鋅合金外層錫鉛合金?5.片狀云母電容器

絕緣介質(zhì)：天然云母片；

金屬極板：將銀印刷在云母片上；

芯子：經(jīng)疊片、熱壓形成電容體；

端頭：三層結(jié)構(gòu)。?2.1.3電感器片狀電感器是繼片狀電阻器、片狀電容器之后迅速發(fā)展起來的一種新型無源元件，它的種類很多。

按形狀可分為:矩形和圓拄型；

按結(jié)構(gòu)可分為：繞線型、多層型和卷繞型。目前用量較大的是前兩種。?1.繞線型電感器

它是將導(dǎo)線纏繞在芯狀材料上，外表面涂敷環(huán)氧樹脂后用模塑殼體封裝。?2.多層型電感器

它由鐵氧體漿料和導(dǎo)電漿料交替印刷多層，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)形成具有閉合電路的整體。用模塑殼體封裝。?2.1.4小外型封裝晶體管

(SmallOutlineTransistor)小外型封裝晶體管又稱作微型片狀晶體管，常用的封裝形式有四種。1.SOT—23型：它有三條“翼型”短引線。2.SOT—143型結(jié)構(gòu)與SOT—23型相仿，不同的是有四條“翼型”短引線。?3.SOT—89型適用于中功率的晶體管(300mw—2w)，它的三條短引線是從管子的同一側(cè)引出。?4.TO—252型

適用于大功率晶體管，在管子的一側(cè)有三條較粗的引線，芯片貼在散熱銅片上。?

2.1.5集成電路

Integrationcircuit大規(guī)模集成電路：LargeScaleIC（簡稱：LSI）超大規(guī)模集成電路：UltraLSIC（簡稱：USI）

1.小外型塑料封裝（SmallOutlinePackage）(簡稱:SOP或SOIC)引線形狀：翼型、J型、I型；引線間距（引線數(shù))：1.27mm(8-28條)

1.0mm(32條)、0.76mm(40-56條)

??2.芯片載體封裝

為適應(yīng)SMT高密度的需要，集成電路的引線由兩側(cè)發(fā)展到四側(cè)，這種在封裝主體四側(cè)都有引線的形式稱為芯片載體,通常有塑料及陶瓷封裝兩大類。(1)塑料有引線封裝（PlasticLeadedChipCarrier）(簡稱:PLCC)引線形狀：J型引線間距：1.27mm引線數(shù)：18-84條?(2)陶瓷無引線封裝（LeadlessCeramicChipCarrier）(簡稱:LCCC)它的特點是：無引線引出端是陶瓷外殼四側(cè)的鍍金凹槽(常被稱作：城堡式)，凹槽的中心距有1.0mm、1.27mm兩種。?3.方型扁平封裝（QuadFlatPackage）

它是專為小引線距（又稱細(xì)間距）表面安裝集成電路而研制的。引線形狀：帶有翼型引線的稱為QFP；帶有J型引線的稱為QFJ。引線間距：0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.25mm。引線數(shù)范圍：80—500條。

?4.球柵陣列封裝

(BallGridArray)(簡稱:BGA)集成電路的引線從封裝主體的四側(cè)又?jǐn)U展到整個平面，有效地解決了QFP的引線間距縮小到極限的問題，被稱為新型的封裝技術(shù)。

?

結(jié)構(gòu)：在基板(塑料、陶瓷或載帶)的背面按陣列方式制造出球形觸點代替引線，在基板的正面裝配芯片。特點：減小了封裝尺寸，明顯擴大了電路功能。如:同樣封裝尺寸為20mm20mm、引間距為0.5mm的QFP的器件I/O數(shù)為156個，而BGA器件為1521個。

發(fā)展方向：進一步縮小,其尺寸約為芯片的1-1.2倍,被稱作“芯片尺寸封裝”（簡稱：CSP或BGA）

?5.裸芯片組裝

隨著組裝密度和IC的集成度的不斷提高，為適應(yīng)這種趨勢，IC的裸芯片組裝形式應(yīng)運而生，并得到廣泛應(yīng)用。它是將大規(guī)模集成電路的芯片直接焊接在電路基板上，焊接方法有下列幾種。板載芯片(簡稱:COB)COB是將裸芯片直接粘在電路基板上，用引線鍵合達(dá)到芯片與SMB的連接，然后用灌封材料包封，這種形式主要用在消費類電子產(chǎn)品中。?載帶自動鍵合(簡稱:TAB)

載帶：基材為聚酰亞胺薄膜，表面覆蓋上銅箔后，用化學(xué)法腐蝕出精細(xì)的引線圖形。

芯片：在引出點上鍍Au、Cu或Sn/Pn合金，形成高度為20-30m的凸點電極。

組裝方法：芯片粘貼在載帶上，將凸點電極與載帶的引線連接，然用樹脂封裝。它適用于大批量自化生產(chǎn)。TAB的引線間距可較QFP進一步縮小至0.2mm或更細(xì)。??倒裝芯片(FlipChip)(簡稱:FC)

芯片：制成凸點電極；

組裝方法：將裸芯片倒置在SMB基板上(芯片凸點電極與SMB上相應(yīng)的焊接部位對準(zhǔn))，用再流焊連接。

發(fā)展方向：倒裝芯片的互連技術(shù)，由于焊點可分布在裸芯片全表面，并直接與基板焊盤連接，更適應(yīng)微組裝技術(shù)的發(fā)展趨勢，是目前研究和發(fā)展最為活躍的一種裸芯片組裝技術(shù)。?2.1.6封裝的主要特性

1.引腳共面度引腳共面度是表示元器件所有引腳的底部是否處于同一平面的參數(shù),它是影響裝聯(lián)質(zhì)量的重要指標(biāo)。

引線共面度的要求是：將器件放置在平面上，所有引線與平面的間隙應(yīng)小于0.1mm。?2.引腳結(jié)構(gòu)

翼形結(jié)構(gòu)：更符合未來朝著引腳薄、窄、細(xì)間距的方向發(fā)展，適合于安裝位置較低的場合，能適各種焊接方法，但缺點是引腳無緩沖余地，在振動應(yīng)力下易損傷。

J形結(jié)構(gòu)：基板利用率高，安裝更堅固，抗振性強，但安裝厚度較高。

I形結(jié)構(gòu)：并不常用，它是由插裝形式的元器件截斷引腳形成。?

3.封裝可靠性

在再流焊期間封裝開裂問題，使器件的長期可靠性下降。4.封裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化

公差的變化范圍大，給SMB焊盤設(shè)計及制造藝造成很大困難，強調(diào)封裝尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化是發(fā)展SMT的當(dāng)務(wù)之急。

?質(zhì)量責(zé)任重于泰山，我為質(zhì)量挑起重任。7月-237月-23Saturday,July29,2023健康發(fā)展，穩(wěn)抓質(zhì)量。05:18:4905:18:4905:187/29/20235:18:49AM多一分防火準(zhǔn)備，可減少生命財產(chǎn)損失。7月-2305:18:4905:18Jul-2329-Jul-23隱患險于明火防范勝于救災(zāi)。05:18:4905:18:4905:18Saturday,July29,2023安全生產(chǎn)，生產(chǎn)蒸蒸日上；文明建設(shè)，建設(shè)欣欣向榮。7月-237月-2305:18:4905:18:49July29,2023斬草要除根，安全須治本。2023年7月29日5:18上午7月-237月-23質(zhì)量是企業(yè)的生命，安全是職工的生命。29七月20235:18:49上午05:18:497月-23安全編織幸福的花環(huán)，違章釀成悔恨的苦酒。七月235:18上午7月-2305:18July29,2023安全是文明的體現(xiàn)，安全是員工的需要。