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表面安装元器件的封装技米概述表面安装元器件表面安装元器件是SMT技术的基础与核心。20世纪60年代,荷兰菲利浦公司研制出钮扣状IC封装,并以表面安装的形式用于电子手表。这种器件封装结构后来发展成为小外形封装的IC(SOIC),引脚分布在封装体的两边成鸥翼形。Mold resinChipGold wire8---Lead1977年,日本松下首先采用SMC/SMD制成厚度仅13mm的收音机(后又组装成5m厚),正式为SMC/SMD的大量使用打开了局面。20世纪80年代,SMT处于大发展时期,日本70年代开始研制80年代末成为SMT主流封装的塑料四边引脚扁平封装(PQFP)结构,引脚成鸥翼形。同时美国研制出塑料有引脚片式载体(PLC),引脚四边分布,呈“J形。Mold resinGold wireMold resin gold wireChip表面安装元器件与直插型器件焊点形式比较平型1心量意形型直插型器件与表面组装器件的焊点形式90年代初、中期,为解决高I/0数封装问题,终于出现了BGA封装技术。SMD的优势SMD与通孔插装元件相比,有如下明显优势(1)SMD体积小、重量轻,所占基板面积小,因而组装密度高SMD所占基板面积只为DIP的25%∽40%;所点基板空间(高度)为DIP的40%∽85%;而重量为DIP的45%%SMD只占有基板的一面,而DIP却占有两面,一面插装,另面焊接(2)与DIP相比,具有优异的电性能SMD的引脚短或无引脚,寄生参数(L、C)小,噪声小,信号传输快。(3)适合自动化生产SMD小而轻,形状规则,安装机拾放容易,且一机可以安装多种SMD。(4)降低生产成本安装SMD的PW钻孔大大减少,可减少插装元器件的打弯整形工序,可两面安装,节约PWB面积;自动化程度高,可大大提高生产率。这些都能有效降低生产成本。(5)能提高可靠性SMD的端电极直接安装在PWB上,消除了元器件与PWB间的二次连接,可减少因连接引起的故障。直接安装紧靠PWB,具有良好的耐冲击及耐高频振动能力。其电子产品的可靠性高于DIP。(6)更有利于环境保护同样功能的IC,SM比DIP小得多,原材料减少,环境污染相应减少。SMD的不足采用SⅧD,元器件安装密度高,PWB上功率密度高,散热问题显得重要;SM与PWB的CTE不一样引起的裂纹和开裂问题,塑料件的吸潮问题等,都是SMD技术中需要解决的问题。SM的分类及其特点SMD的种类很多,通常可按封装外形及封装材料进行分类。按封装外形分类及特点芝麻管形、圆柱形、S0T形:主要封装二极管、三极管,有2∽4个引脚SOP(S0J)形:引脚两边引出,封装数十个I/0引脚的中、小规模IC及少数LSI芯片,;PQFP形:四边引脚,主要封装I/0数为40∽304的LSI和SI、、、、、;PLCC形:为四边引脚,封装I/0数为16∽256的IC,节距、、、;BGA/CSP:基底底面面阵凸点引脚,封装数百乃至数千I/0弓脚数的IC,、、、裸芯片直接芯片安装(DCA):如C0B、TAB、FCB等,节距可。按封装材料分类及特点玻璃二极管封装:圆柱形无引脚,用于齐纳二极管、高速开关管及普通二极管;塑料封装类:利用引线框架安装芯片并进行模塑封装,适合晶体管和IC封装,是SM主要封装形式,占总量的95%以上;陶瓷封装类:气密性封装,具有良好的电性能、热性能及耐腐蚀性,成本较高,在尖端领域得到广泛应用。主要SM的封装技术芝麻管”的封装技术如图在一小小的的圆陶瓷片(直径3mm)上用厚、薄膜方法制成发射极、基极、集电极并引出三根引脚,芯片烧(粘)结在集电极焊区上,芯片上的e、b用W焊接到陶瓷片的e、b电极上,再用环氧树脂将芯片包围固化起来。曾在HC中沿用到80年代中期。晶体管蒸发导体焊接薄膜电阻圆柱形无引脚安装(MELF)二极管的封装技术封装结构如图,将二极管芯片装在具有内部电极的玻璃管中,再将玻璃管的两端装上正、负极金属帽。就制成了表面安装元器件。第1色带第2色带 5(max由于圆形电极无方向
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