第2章 SMT元器件
2.1 SMT元器件的特点和种类
2.1.1 SMT元器件的特点
SMT元器件俗称无引脚元器件或片式元器件。习惯上人们把SMT无源元件,如片式电阻、电容、电感又称为SMC(Surface Mounted Components),而将有源器件,如小外形晶体管SOT及四方扁平组件(QFP)称为SMD(Surface Mounted Devices)。无论是SMC还是SMD,在功能上都与传统的通孔安装元器件相同。起初是为了减小体积而制造,然而,它们一经问世,就表现出强大的生命力,其体积明显减小、高频特性提高、耐振动、安装紧凑等优点是传统通孔元件所无法比拟的,从而极大地刺激了电子产品向多功能、高性能、微型化、低成本的方向发展。同时,这些微型电子产品又促进了SMC和SMD继续向微型化发展。片式电阻电容已由早期的3.2 mm×l.6 mm缩小到0.4 mm×0.2 mm,IC的引脚中心距已由1.27 mm减小到0.3 mm,且随着裸芯片技术的发展,BGA和CSP类多引脚器件已广泛应用到生产中。此外,一些机电元件,如开关、继电器、滤波器、延迟线,也都实现了片式化。
1.SMT元器件的特点
(1)在SMT元器件的电极上,有些焊端完全没有引线,有些只有非常短小的引线;SMT集成电路相邻电极之间的距离比传统的THT集成电路的标准引线间距(2.54 mm)小很多,目前引脚中心间距已经达到0.3 mm。在集成度相同的情况下,SMT器件的体积比THT元器件小很多;在同样体积的情况下,SMT器件的集成度提高了很多倍。
(2)SMT 元器件直接贴装在 PCB 的表面,将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。这样,PCB上通孔的直径仅由制作印制电路板时金属化孔的工艺水平决定,通孔的周围没有焊盘,使PCB的布线密度和组装密度大大提高。
2.SMT元器件不足之处
(1)器件的片式化发展不平衡,阻容器件、晶体管、IC发展较快,异形器件、插座、振荡器等发展迟缓。
(2)已片式化的元器件,尚未能完全标准化,不同国家乃至不同厂家的产品存在较大差异。因此,在设计、选用元器件时,一定要弄清楚元器件的型号、厂家及性能等,以避免出现因互换性差而造成的缺陷。
(3)元器件与PCB表面非常贴近,与基板间隙小,给清洗造成困难;元器件体积小,电阻、电容一般不设标记,一旦弄乱就不易搞清楚;特别是元器件与PCB之间热膨胀系数的差异性等也是SMT产品中影响质量的因素。
2.1.2 SMT元器件的种类
SMT元器件基本上都是片状结构。但片状是个广义的概念,从结构形状说,SMT元器件包括薄片矩形、圆柱形、扁平异形等;SMT元器件同传统元器件一样,也可以从功能上分类为无源元件SMC、有源器件SMD和机电元件三大类。
SMT元器件的详细分类见表2-1。
表2-1 SMT元器件的详细分类