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一.概述

表面安装部件的选择和设计是产品整体设计的关键环节。设计人员在系统结构和详细电路设计阶段确定部件的电气性能和功能。在SMT设计阶段，表面组装部件的包装形式和结构应根据设备和工艺的具体情况和总体设计要求确定。表面安装的焊点既是机械连接点，也是电气连接点。合理的选择对提高PCB设计密度、可生产性、可测试性和可靠性有决定性的影响。

表面安装元件在功能上与插件元件没有区别，区别在于元件的包装。表面安装的包装在焊接过程中应承受牛奶的高温，其元件和基板必须具有匹配的热膨胀系数。这些因素必须在产品设计中得到充分考虑。

选择合适的包装，其优点主要是:

1)。有效节省PCB面积；2)提供更好的电气性能；3)保护元器件内部免受潮湿等环境影响；4)提供良好的通信联系；5)。帮助散热，为传输和测试提供便利。

二、选择表面安装元件。

表面安装元件分为有源和无源两类。根据引脚的形状，可分为欧翼型和J型。以下是元件的选择。

1无源器件。

元器件主要包括单片陶瓷电容器、钽电容器和厚膜电阻器，形状为矩形或圆柱形。圆柱形无源器件称为MELF，在再流焊过程中容易滚动，需要特殊的焊盘设计，一般应避免使用。矩形无源器件称为CHIP片状元件，体积小、重量轻、抗菌素冲击和抗震性能好。寄生损耗小，广泛应用于各种电子产品中。为了获得良好的可焊性，必须选择镍底阻挡层的电镀。

表面安装电阻器的电容器包装有各种形状和尺寸。选择时应避免选择过小尺寸:0.08英寸X0.05英寸，以降低粘贴难度，避免选择过大尺寸:>0英寸X0.12英寸，避免使用环氧玻璃基板FR-4时热膨胀系数(CTE)失配件，要求在260℃下承受5-10S的焊接时间。

(1)片式电阻器。

片式电阻器分为厚膜型和薄膜型两大类。额定功率为1/16.1/8.1/4瓦，电阻值从1欧到1兆欧的电阻器有各种尺寸规格，按形状尺寸分为0805(0)。08英寸X0.05英寸)、1206(0.12英寸X0.06英寸)、1210(0.12英寸X0.10英寸)等。一般来说，1/16.1/8和1/4瓦的电阻相应于0805.1206和1210。选择时应选择1/8瓦的元件。

(2)陶瓷电容器。

陶瓷电容器有三种不同的介质类型:COG或NPO.X7R和Z5U。它们有不同的电容范围。COG或NPO用于温度宽、电压和频率范围内稳定性高的电路；X7R和Z5U介质电容器的温度和电压特性较差，主要用于旁路和脱耦。

陶瓷电容器在峰值焊接时容易开裂，因为CTE不匹配。焊接时，电极和端接头的CTE高，加热速度快于陶瓷，导致不匹配和裂纹。解决方案是在峰值焊接前预热电路板，以减少热冲击。

(3)电阻网络。

电阻网表面安装采用SO封装，管脚为欧翼形。焊盘图形设计标准，可根据电路需要选择。

现有最常用的外形尺寸标准如下：150MIL宽外壳（SO）有8.14.16引脚；

220MIL宽壳(SOMC)有14.16引脚；300MIL宽壳(SOL)有14.16.20.24.28引脚。

(4)钽电容器。

钽电容器表面安装体积效率高，可靠性高。目前，该元件缺乏标准化，一般采用字母标记。

选择钽电容器最重要的是注意两端的端接头结构。它有两种主要的结构形式：一种是非压膜型，一端焊接短片触头；另一种是塑料薄膜型，引脚触头向下卷曲。由于非压膜电容器的流动性，加上电容器的金属端接头会使焊点脆，应尽量选择塑料薄膜钽电容器。

2.有源器件。

芯片载体有陶瓷和塑料两种。

陶瓷芯片包装的优点是：1）气密性好，对内部结构有良好的保护作用；2）信号路径短，寄生参数、噪声和延迟特性明显改善；3）降低功耗。缺点是无引脚吸收焊膏溶解时产生的应力，包装与基板之间的CTE失配会导致焊点开裂。目前，最常用的陶瓷饼片载体是无引线陶瓷习片载体LCC。

塑料包装目前广泛应用于军事和民用产品的生产中，具有良好的性价比。其包装形式分为：小型晶体管SOT；小型集成电路SOIC；塑料包装有引线芯片载体PLCC；小型J包装；塑料扁平包装PQFP。

为了有效缩小PCB面积，在功能和性能相同的情况下，首选引脚数小于20的SOIC，引脚数大于84的PQFP。

2.2.1无引线陶瓷芯片载体LCCC。

电极中心距为1.0mm和1.27mm。矩形有18.22.28.32个电极数；方形有16.20.24.44.56.68.124.156个电极数。由于目前使用的基板多为FR-4，CTE失配比较严重，应尽量避免选择。

2.2.2小外形晶体终究是SOT。

SOT23.SOT89，四引脚SOT143，一般用于二极管。

SOT23是最常用的三引脚包装，最大芯片尺寸为0。030英寸X0.030英寸，根据截面高度分为低、中、高三种。为了获得更好的清洁效果，一般选择高位包装。

SOT89一般用于功率较大的器件，最大芯片尺寸为0.060英寸X0.060英寸。

SOT143通常用于射频(FR)晶体管，最大芯片尺寸为0.025英寸X0.025英寸。

2.2.3小外形集成电路SOIC。

采用欧翼封装。对于引脚数不超过20的器件，采用这种封装可以节省更大的覆盖面积。

SOIC包装主要有两种不同的外壳宽度：150MIL和300MIL，主要有8.14.16.24.28个引脚数。

选择时应注意引脚的最大共面度为0.004英寸。

2.2.4塑料平封PQFP。

欧翼封装。主要用于ASIC专用集成电路。管脚中心距分为1.0mm.0.8mm.0.65mm.0.3mm，引脚数为84-304。

管脚中心距离越小。管脚越多，引脚越容易损坏，共面度不容易保持在0.004英寸范围内。选择时，应尽量使用带角缓冲垫包装的设备（四角有四个比引脚长约2MIL的垫子），以保护安装、维护和测试过程中的引脚。

2.2.5塑料封装有引线芯片载体PLCC和小型J封装。

均采用J形包装。具有可塑性，能吸收焊点的应力，避免焊点开裂，形成良好的焊点。

当引脚数大于40时，采用PLCC，覆盖面积小，不易变形。

PLCC按形状分为矩形和方形。矩形引线数为18.22.28.32条；方形引线数为16.24.28.44.52.68.100.124.156条。

小型J封装是SOIC和PLCC的混合形式，结合了PLCC引线强度高、共面性好、SOIC空间存线率高的优点。主要用于高密度DRAM(1和4MB)。

三、欧翼封装与J形封装器件引脚分析比较。

引脚的形状决定了焊点的形成，对产品的可靠性和可生产性有重要影响。目前主要采用两种形状：欧翼形和J形，形成焊点。