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1、 1 表面安装表面安装表面安装表面安装半导体器件半导体器件半导体器件半导体器件基本知识基本知识基本知识基本知识 一一一一、表面安装芯片表面安装芯片表面安装芯片表面安装芯片封装封装封装封装基本知识基本知识基本知识基本知识 表面安装半导体器件是在原有双列直插器件（DIP）的基础上发展来的，是通装技术（Thro-Hole，THT）向表面安装技术（Surf-Mount，SMT）发展的重要标志，也是SMT发展和重要动力， 随着LSI和LSI技术的发展，I/O数增加， 各种先进IC封装技术先后出现。在DIP之后出现的封装有：小外形封装（Small Oufline Package，简称SOP） 、封有端子芯
2、片载体（Plastic Leadless Chip Carrier，简称PLCC） 、多端子的方形平封装（Guad Fiat Package，简称GFT） 、无端子陶瓷芯片载体（Leadlaess Ceramic Chip Carrier，简称LCCC） 、栅阵列 （Ball Grid Array， 简称BGA） 、CSP（Chip Scale Package ） 以及裸芯片BC（Bare Chip）等，品种繁多。 从端子形状来分，其主要有下列三种形状： 1、翼形端子（Gull-Wing） 常见的器件器种有SOIP和QFP。 具有翼形器件端子的器件焊接后具有吸收应力的特点，因此与PCB匹配性好
3、，这类器件端子共面性差，特别是多端子细间距的QFP，端子极易受损，贴装过程应小心对待。 2、J形端子（J-Lead） 。 常见的器件品种有SOJ和PLCC。J形端子刚性好且间距大，共面性好，但由于端子在元件本体之下，故有阴影效应，焊接温度不易调节。 3、球栅阵列端子（Ball Grid Array） 芯片I/O端子呈阵列式分布在器件底面上，并呈球状，适应于多端子数器件的封装，常见的有BGA、CSP、BC等，这类器件焊接时也存在阴影效应。此外，器件与PCB之间存在着差异性，应充分考虑对待。 从SMD形状来分，其主要有下列形状： 1、小外形封装集成电路SOP 小外形封装集成电路SOP，也称作SOI
4、C，由双列直插式封装DIP演变而来。这类封装有两种不同的端子形成：一种具有“翼形”端子，另一种具有“J”型端子，封装又称为SOJ。SOP封装常见于线性电路、逻辑电路、随机存储器等。 2、有端子塑封芯片载体（PLCC） PLCC也是由DIP演变而来的，当端子超过40只时便采用此类封装，也采用“J”结构。这类封装常见于逻辑电路、微处理器阵列、标准单元等。每种PLCC表面都有标试探性定位点，以供贴片时判定方向。 3、方形扁平封装（QFP） QFP是适应IC内容增多、I/O数量增多而出现封装形式，由日本人首先发明，目前已被广泛使用，并由日本工业协会EIAJ-IC-74-4制定出相关标准。而美国开发的Q
5、FP器件封装，则在四周各有一突出的角，起到对器件端子的防护作用，一般外形比端子长3mil。QEP常见封装为门阵列的ASIC器件。 QFP是一种塑封多端子器件，四边有“翼形”端子。QFP的外形有方形和矩形两种，日 2 本电子工业协会用EIAJ-IC-74-4对QFP封装体外形尺寸进行了规定，使用5mm和7mm的整倍数，到40mm为止。QFP的端子是用合金制的，随着端子数增多，端子厚度、宽度减小，“J”端子封装就很困难，QFP器件仍采用翼形端子， 端子中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm至0.3mm等多种。 4、陶瓷芯片载体 陶瓷芯片载体封装的芯片是全密封的，具有很好的环境保护
6、作用，一般用于军品中。 陶瓷芯片载体分为无端子和有端子两种结构，前者称为LCCC，后者称为LDEC，但因LDEC生产工艺繁琐，不适应大批量生产，现已很少使用，下面主介绍LCCC。 LCCC的外壳采用90%-96%的氧化铝或氧化铍瓷片，经印制布线后叠片加压，在保护气体中高温烧结而成，然后粘贴半导体芯片，完成芯片与外壳端子的连接，再加上顶盖进行密封封装，无端子陶瓷芯片载体的电极中心距有1.0mm和1.27mm两种。 LCCC引出端子的特点是在陶瓷外壳侧面有尖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，这种封装常用于微处理器单元、门阵列的
7、存储器。 5、BGA（Ball Grid Array） 20世纪80年代中后期至90年代，周边端子型的IC（以QFP为代表）得到很大发展和广泛应用，但由于组装工艺的限制，QFP的尺寸（40mm2）端子数目（360根）和端子间距（0.3mm） 已达到了极根， 为了适应I/O数的快速增长， 由美国Motorola和日本Citizen Watch公司共同开发了新的封装形式门阵列式球形（Ball Grid Array封装，简称BGA）于90年代初投入实际使用。 BGA的端子成球形阵分布在封装的底面，因此它可以有较多端子数量且端间距较大。具有相同外形尺寸，但端子数存在差异性的BGA和QFP。见下表。 封
8、装形式 外 形 尺 寸/mmmm 引脚间距 /mm I/O数 封 装 形式 外 形 尺 寸/mmmm 引脚间距 /mm I/O数 QFP 3232 0.635 184 BGA 3131 1.27 576 BGA 3131 1.5 400 BGA 3131 1.0 900 封装形式与组装密度的比较 通常BGA的安装高底低，端子间距大，端子共面性好，这些都极大改善了组装的工艺性， 由于它的端子更短， 组装密度更高， 因此电气性能更优势， 特别适合在高频电路中使用。此外，BGA的散热性良好，BGA在工作时芯片的温度更接近环境温度。 BGA封装在具有上述优点的同时，也存在下列问题： （1）BGA焊后检
9、查和维修比较困难，必须使用X射线透视X射线分层检测，才能确保焊连接的可靠性，设备费用大。 （2）易吸湿，使用前应烘干处理 6、CSP（Chip Scale Package） CSP是BGA进一步微型化的产物，问世于20世纪90年代中期，它的含义是封装尺寸与裸芯片 （Bare Chip） 相同或封装尺寸比裸芯片稍大 （通常封装尺寸与裸芯片之比为1.2:1） ，CSP外部端子间距大于0.5mm，并能适应再流焊组装。 CSP有如下优点： 3 （1）CSP是一种有品质保证的器件，即它在出厂时半导体制造厂家均经过性能测试，确保器件质量是可靠的（又称之为KGD器件） 。 （2）封装尺寸比BGA小。 （3）
10、它比QFP提供了更短的互连，因此电性能更好，即阻抗低、干扰小、噪声低、屏蔽效果好，更适应在高频领域应用。 （4）具有高导热性。 同BGA一样，CSP也存在着焊接后焊点质量测试问题和热膨胀系数匹配问题，此外，制造过程中基板的超细过孔制造困难，也给推广应用带来一定问题。 二二二二、表面安装二极管封装基本知识表面安装二极管封装基本知识表面安装二极管封装基本知识表面安装二极管封装基本知识 用于表面安装的二极管有三种封装形式: 1、圆柱形的无端子二极管 其封装结构是将二极管芯片装在具有内部电极的细玻璃管中， 玻璃管两端装上金属帽分别做正负电极，外形尺寸有1.5mm3.5mm和 2.75.2mm两种，通常
11、用于齐纳二极管、高速二极管和通用二极管，采用塑料编带包装。 2、片状二极管 为塑封装矩形薄片，外形尺寸为3.8mm1.5mm1.1mm，可用在VHF频段到S频段，采用塑料编带包装。 3、SOT-23封装形式的片状二极管 多用于封装复合型二极管。也用于快速二极管和高压二极管。 三三三三、表面安装表面安装表面安装表面安装晶体管晶体管晶体管晶体管封装基本知识封装基本知识封装基本知识封装基本知识 小外形封装晶体管的封装形式主要有SOT-23、SOT-89、SOT-143、TO-252等。 1、SOT-23 结构 SOT-23封装有三条“翼形”端子，端子材质为42号合金，强度好，但中焊性差。SOT-23
12、在大气中的的功耗为150 mW，在陶瓷基板上的功耗为300mW。 常见的有小功率晶体管、场效应管和带电阻网络的复合晶体管。 识别标志 SOT-23表面均印有标志，通过相关半导体件器手册可以查出对应的极性、型号与性能参数，现列出部分标志与型号，见下表： 型号 极性 外形 打印标记 9011STP NPN SOT-23 L 9012ST PNP SOT-23 Y 9013ST NPN SOT-23 X 8050SP NPN BT-40 S80 8550SP PNP BT-40 S85 2SA608SP PNP BT-40 S608 4 2SC2458 NPN BT-40 S2458 2SA1048
13、 PNP BT-40 S1048 厚膜电路及通讯机等小型电子设备配套塑封管 外形尺寸 尺寸 电容型号 L/mm W/mm H/mm T/mm CC0805 1.8-2.2 1.0-1.4 1.3 0.3-0.6 CC1206 3.0-3.4 1.4-1.8 1.5 0.4-0.7 CC1210 3.0-3.4 2.3-2.7 1.7 0.4-0.7 CC1812 4.2-4.8 3.0-3.4 1.7 0.4-0.7 CC1825 4.2-4.8 6.0-6.8 1.7 0.4-0.7 片式电容的外形尺寸 2、SOT-89 SOT-89具有三条薄的短端子分布在晶体管的一端，晶体管芯片粘贴在较大
14、的铜片上，以增加散热能力。SOT-89在大气中的功耗为500mw，在陶瓷板上的功耗大于1W，这类封装常见于硅功率表面安装晶体管。 包装同SOT-23，但由于它外形较大，所以在带子上的位置较宽松。 3、SOT-143 SOT-143有4条“翼形”短端子，端子中宽大一点的是集电极。它的散热性能与SOT-23基本相同，这类封装常见双栅场效应及高频晶体管。 SOT-143的包装及在编带上的位置同SOT-23。 4、TO-252 TO-252的功耗值在25之间，各种功率晶体管都可以采用这种封装。 四四四四、表面安装表面安装表面安装表面安装电感器电感器电感器电感器封装基本知识封装基本知识封装基本知识封装基
15、本知识 20世纪80年代日本、美国和西欧等国家研制出了种类繁多的片式电感器，其中相当多的产品已系列化、 标准化并批量生产。 片式电感器同插装式电感一样， 在电路中起扼流、退耦、滤波、调谐、延迟、补偿等作用。 片式电感器的种类较多，按形状可分为矩形、圆柱形；按磁路可分为开路和闭路；按电感量可分为固定的和可调的；按结构的制造工艺可分为绕线型、多层的卷绕型。 （1） 性能 绕线型电感器量范围宽、值高、工艺简单，因此在片式电器感器中使用最多，但体积较大、热性较差。 （2） 外形 绕线型片式电感器的品种很多，各异，下表给出了国外一些公司生产的绕线片式电感器的型号、主要的性能参数。 5 厂 家 型 号 尺
16、寸mmmmmm L/h Q 磁路结构 TOKO 43CSCROL 4.53.53.0 1410 50 Murata LQNSN 5.04.03.15 10330 50 TDK NL322522 3.22.52.2 0.12100 2050 开磁路 TDK NL453232 4.53.23.2 0.12100 2050 开磁路 TDK NFL453232 4.53.23.2 1.01000 2050 闭磁路 Siemens 4.84.03.5 0.1470 50 闭磁路 Coiecraft 2.52.01.9 0.11 350 开磁路 Pieonics 4.03.23.2 0.011000 20
17、50 闭磁路 国外厂商制造的绕线型片式电感的外形尺寸及主要性能 （3） 识别标志 国产华达电子绕线型片式电感器的标识含义如下。 以HDW2012UGR10KGT为例： 其中， HDW表示产品代码； 2012表示规格； UC表示芯子类型，UF陶瓷芯；UF铁氧体芯； R10表示电感量； F表示公差，J：5；K：10；M：20； G表示端头，G；金端头；S；锡端头； T表示包装方法，B散包装；T编包装。 欢迎大家上传免费文档到百度文库欢迎大家上传免费文档到百度文库欢迎大家上传免费文档到百度文库欢迎大家上传免费文档到百度文库！让我们一起来分享让我们一起来分享让我们一起来分享让我们一起来分享！ joseph2011.01.12
