SMT技術2-器件2 (2)課件

SMT--表面組裝技術

機械工業出版社同名教材

何麗梅主編2/6/20231第2章表面組裝元器件

第2部分--半導體器件2/6/20232

SMD分立器件包括各種分立半導體器件，有二極管、晶體管、場效應管，也有由2、3只晶體管、二極管組成的簡單復合電路。

1.SMD分立器件的外形

典型SMD分立器件的外形如圖2-29所示，電極引腳數為2～6個。二極管類器件一般采用2端或3端SMD封裝，小功率晶體管類器件一般采用3端或4端SMD封裝，4～6端SMD器件內大多封裝了2只晶體管或場效應管。

表面組裝分立器件2/6/20233

二極管

SMD二極管有無引線柱形玻璃封裝和片狀塑料封裝兩種。無引線柱形玻璃封裝二極管是將管芯封裝在細玻璃管內，兩端以金屬帽為電極。常見的有穩壓、開關和通用二極管，功耗一般為0.5～1W。外形尺寸有φ1.5mm×3.5mm和φ2.7mm×5.2mm兩種，外形如圖2-30所示。2/6/20235塑料封裝二極管一般做成矩形片狀，額定電流150mA～1A，耐壓50～400V，外形尺寸為3.8mm×1.5mm×1.1mm。

還有一種SOT-23封裝的片狀二極管，如圖2-31所示，多用于封裝復合二極管，也用于高速開關二極管和高壓二極管。2/6/20236

晶體管(三極管)采用帶有翼形短引線的塑料封裝，可分為SOT-23、SOT-89、SOT-l43、SOT-252幾種尺寸結構，產品有小功率管、大功率管、場效應管和高頻管幾個系列；其中SOT-23是通用的表面組裝晶體管，SOT-23有3條翼形引腳，內部結構如圖2-32所示。

SOT-89適用于較高功率的場合，它的e、b、c三個電極是從管子的同一側引出，管子底面有金屬散熱片與集電極相連，晶體管芯片粘接在較大的銅片上，以利于散熱。

小外形塑封晶體管（SOT）2/6/20237圖2-32SOT-23晶體管2/6/20239圖2-33SOT-252晶體管封裝外形尺寸2/6/202310

表面組裝集成電路

表面組裝集成電路包括各種數字電路和模擬電路的SSI～ULSI集成器件。表面組裝技術的重要基礎之一是表面組裝元器件，SMT的發展史與SMC／SMD的發展史基本是同步的。

20世紀60年代，飛利浦公司研制出可表面組裝的鈕扣狀微型器件--小外形集成電路(SOIC)。它的引線分布在器件兩側，呈鷗翼形，引線的中心距1.27mm(50milmil=0.001in=0.0254mm)，引線數可多達28針以上。20世紀70年代初期，日本開始使用方形扁平封裝的集成電路(QFP)來制造計算器。QFP的引線分布在器件的四邊，呈鷗翼形，引線的中心距最小僅為0.65mm(25mil)或更小，而引線數可達幾百針。

2/6/202311

節距（引線間距leadpitch）的演變

THT2.541.89SMT1.27—1.0—0.8—0.65—0.5—0.4—0.32/6/202313常用封裝（1）SOP（SmallOutlinePackage）小外形封裝QFP（QuadFlatPackage）方形扁平封裝PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）塑封引線芯片載體SOPQFPPLCC2/6/202314常用封裝（2）COB（ChipOnBoard）板載芯片BGA（ballgridarray）球柵陣列2/6/202315集成電路的封裝方式

1.SO封裝 引線比較少的小規模集成電路大多采用這種小型封裝。SO封裝又分為幾種，芯片寬度小于0.15in，電極引腳數目比較少的(一般在8～40腳之間)，叫做SOP封裝。寬度在0.25in以上，電極引腳數目在44以上的，叫做SOL封裝，這種芯片常見于隨機存儲器(RAM)。芯片寬度在0.6in以上，電極引腳數目在44以上的，叫做SOW封裝，這種芯片常見于可編程存儲器(E2PROM)。

2/6/202317

有些SOP封裝采用小型化或薄型化封裝，分別叫做SSOP封裝和TSOP封裝。大多數SO封裝的引腳采用翼形電極，也有一些存儲器采用J形電極（稱為SOJ），有利于在插座上擴展存儲容量，SO封裝的引腳間距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm幾種。2/6/202318

圖2-34常見的SO封裝的集成電路

a)SO封裝實物b)SOP封裝c)SOL封裝d)SOW封裝2/6/202319

2.QFP封裝

矩形四邊都有電極引腳的SMD集成電路叫做QFP封裝，其中PQFP(PlasticQFP)封裝的芯片四角有突出(角耳)，薄型TQFP封裝的厚度已經降到1.0mm或0.5mm。QFP封裝也采用翼形的電極引腳。QFP封裝的芯片一般都是大規模集成電路,在商品化的QFP芯片中,電極引腳數目最少的28腳，最多可能達到300腳以上，引腳間距最小的是0.4mm(最小極限是0.3mm),最大的是1.27mm。

圖2-36QFP封裝的集成電路

a)QFP封裝集成電路實物b)QFP封裝的一般形式c)四角有突出的QFP封裝2/6/202321

3.LCCC封裝

這是陶瓷芯片載體封裝的SMD集成電路中沒有引腳的一種封裝；芯片被封裝在陶瓷載體上，無引線的電極焊端排列在封裝底面上的四邊，電極數目為18～156個，間距有1.0mm和1.27mm兩種,其外形如圖2-37所示。

LCCC引出端子的特點是在陶瓷外殼側面有類似城堡狀的金屬化凹槽和外殼底面鍍金電極相連，提供了較短的信號通路，電感和電容損耗較低，可用于高頻工作狀態，如微處理器單元、門陣列和存儲器。

LCCC集成電路的芯片是全密封的，可靠性高但價格高，主要用于軍用產品中，并且必須考慮器件與電路板之間的熱膨脹系數是否一致的問題。2/6/202322圖2-37LCCC封裝的集成電路

a)無引線A型b)無引線B型c)無引線C型d)無引線D型2/6/202323圖2-39PLCC的外形尺寸

a)方形PLCCb)矩形PLCC2/6/202325

5.BGA封裝

BGA是大規模集成電路的一種極富生命力的封裝方法。20世紀90年代后期，BGA方式已經大量應用。導致這種封裝方式出現的根本原因是集成電路的集成度迅速提高，芯片的封裝尺寸必須縮小。

BGA方式封裝的大規模集成電路如圖2-40b所示。BGA封裝是將原來器件PLCC／QFP封裝的J形或翼形電極引腳，改變成球形引腳；把從器件本體四周“單線性”順列引出的電極，變成本體底面之下“全平面”式的格柵陣排列。這樣，既可以疏散引腳間距，又能夠增加引腳數目。目前，使用較多的BGA的I／O端子數是72～736，預計將達到2000。焊球陣列在器件底面可以呈完全分布或部分分