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        SMT料件知识

        浏览次数: 日期:2011年2月7日 14:10

                一、 PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板

         

                1. PCB组成成份:电脑板卡常用的是FR-4型号,由环氧树脂和玻璃纤维复合而成。  

                2. PCB作用:

                2.1 提供元件组装的基本支架。

                2.2 提供零件之间的电性连接(利用铜箔线)。

                2.3 提供组装时安全、方便的工作环境。

                3. PCB分类:

                3.1 根据线路层的多少分为:双面板、多层板。双面板指PCB两面有线路,而多层板除PCB 两面有线路外,中间亦布有线路,目前常用的多层板为四层板,中间有一层电源和一层地。

                3.2 根据焊盘镀层可分为:喷锡板、金板、喷锡板因生产工艺复杂,故价钱昂贵,但其上锡性能优于金板。

                4. PCB由线路、焊垫、丝印、绝缘漆、金手指、定位孔、导通孔、贯穿孔等构成。  

                4.1 线路:线路是提供信号传输的主要通道,随着电子集成度越来越高,线路越来越精细,有些线路要求有屏闭作用,如有些在两条线路之间有一条空线,有些线路做成弯弯曲曲的形状,其目的是用来作屏闭作用。

                4.2 焊垫:焊垫是零件组装的地方,经过过回焊炉锡膏熔解或过波峰焊后对零件进行固定。

                4.3丝印:也即白油,文字印刷标明零件的名称、位置、方向。PCB上有产品型号、版本、CE字样、FCC代码、MADE IN CHINA(或MADE IN TAIWAN)、 UL码(94V-0),厂商标志(LOGO图样)和生产批号。

                4.4 绝缘漆:绝缘漆作用是绝缘、阻焊、防止PCB板面被污染,今后的PCB以黄油和绿油偏多。

                4.5 金手指:与主板传递信号,要求镀金良好。

                4.6 定位孔:固定印刷锡膏用。

                4.7 导通孔:又称VIA孔,PCB上最小的孔,作导通用。

                4.8 贯通孔:插DIP件用。

                4.9 螺丝孔:固定螺丝用。

                5. MARK点:

                5.1作用:① 便于机器识别PCB;②PCB中心定点之参照;③校正不规则PCB。

                5.2要求:① 至少有两点,但若仅两点,这两点不可以在同一水平线或垂直线上。 ② 周围尽量不要有焊盘或导通孔等,避免机器误识别。 ☉(周围是指中心部分)。

         

                二、 SMT 件基本知识:

         

                SMT元器件的设计﹑开发﹑生产,为SMT的发展提供了物料保证。常将其分为SMT组件(SMC含表面安装电阻﹑电容﹑电感)和SMT器件(SMD,包含表面安装二极管﹑三极管﹑集成电路等)。我们常接触的元器件有:

                1. 电阻器:

                1.1 电阻的类型及结构和特点:

                1.1.1 碳膜电阻:气态碳氧化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜的厚度和用刻槽方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值,碳膜电阻成本较低。

                1.1.2 金属膜电阻:在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜,刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值,与碳膜电阻相比体积小,噪声低,稳定性好,但成本较高。

                1.1.3 碳质电阻:把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经热处理制成,在电阻上用色环表示它的阻值,这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,极少采用。

                1.2 电阻的主要特性指标:表征电阻的主要技术参数有电阻值、额定功率、误差范围等。

                1.2.1 电阻的单位:欧姆(Ω)、千欧姆(KΩ)、兆欧姆(MΩ) 其中:1000Ω=1KΩ 、1000KΩ=1MΩ 。

                1.2.2 电阻常用符号"R"表示。

                1.2.3 电阻的表示方法:电阻的阻值及误差,一般可用数字标记印在电阻器上或用色环表示,下面只介绍数字表示法: ① 误差值为 5%的贴片电阻一般用三位数标印在电阻器上,其中前两位表示有效数字,第三位表示倍数10n次方,例如:一颗电阻本体上印有473则表示电阻 值=47×103Ω=47KΩ,100Ω 的电阻本体上印字迹为101。有时还会遇到四位数表示的电阻如﹕ 1203……120000Ω (120KΩ) 4702……47000Ω (47KΩ)。 ② 精密电阻通常用四位数字表示,前三位为有效数字,第四位表示10n次方,例如:147Ω的精密电阻,其字迹为1470,但在0603型的电阻器上再打印4 位数字,不但印刷成本高,而且肉眼难于辨别,详见附件E96系例的标示方法。 ③ 小于10Ω的阻值用字母R与二位数字表示: 5R6=5.6Ω 3R9=3.9Ω  R82=0.82Ω 。 ④ SMD电阻的规格有0805,0603,0402等,如0805表示0.08(长)×0.05(宽)英寸。⑤ 另外还有SMD型的排阻,通常用RP××表示,如:10K OHM 8P4R 表示8个脚由4个独立电阻组成,阻值为10K OHM的排阻。R 还有一种SMD型排阻,有方向标示的,有一脚为公共端,其它脚PIN与公共端构成一个电阻。

                1.2.4 电阻的主要功能:限流和分压注意:在元器件取用时,须确保其主要参数一致,方可代用,但必须经品保人员确认。

                2、电容器:

                2.1 电容器的种类、结构和特点:

                2.1.1 陶瓷电容:用陶瓷做介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后烧成银质薄膜体极板制板,其特点是体积小,耐热性较好、损耗小,绝缘电阻高,但容量小,适用于高频电路,铁电陶瓷电容容量较大,但损耗和温度系数较大,适用于低频电路。

                2.1.2 铝电解电容:它是由铝圆筒做负极,里面装有液体电解质,插入一片弯曲的铝带做正极制成,还需经右流电压处理,处理使正极片上形成一层氧化膜做介质,其特点 是容量大,但漏电大,稳定性差,有正负极性,适于电源滤波和低频电路中。使用时正负极不要接反。

                2.1.3 钽铌电解电容:它用金属钽或者铌做正极,用稀流酸等配液做负极,用钽或铌表面生成的氧化膜做成介质制成,其特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度特性好,用在要求较高的设备中。

                2.1.4 陶瓷电容用C.CAP或Cer.CAP表示,简写C/C;电解电容用E.CAP表示简写E/C,钽电容用T.CAP或TAN.CAP简写T/C;电解电容、钽电容均为极性电容。

                2.2 电容器主要特性指标:表征电容器的主要参数有电容量、误差范围、工作电压、温度系数等等 2.2.1 电容的单位:法拉(F)、 微法拉(uF)、 皮法拉(pF)、纳法(nF) 其中:1F=10 6 uF =109nF=10 12 pF 2.2.2 电容器常用"C"、"BC"、"MC"、"TC"表示。

                2.2.3 电容器的表示方法:数字表示法或色环表示法数字表示方法一般用三位数字,前两位表示有效数字,第3位表示倍数10n次方,单位为pF 列如:473表示47000pF、103表示10000pF 即0.01uF 。

                2.2.4 电容的主要功能:产生振荡、滤波、退耦、耦合。

                2.2.5 SMD电容的材料有"NPO","X7R","Y5V","Z5U"等,不同的材料做出不同容值范围的电容。

                2.2.6 SMD电容的规格与电阻一样有0402、0805、0603、1206等,其算法与电阻相同。

                2.2.7 SMD钽电容表面有字迹表明其方向、容值,通常有一条横线的那边标志钽电容的正极。

                2.2.8 钽电容规格通常有:A:Size B:Size C:Size D:Size E:Size J:Size由A→J钽电容体积由小→大。注意:(1) 因电容容值未丝印在组件表面,且同样大小﹑厚度﹑颜色相同的组件,容值大小不一定相同,故对电容容值判定必须借助检测仪表测量。 (2) 钽质电解电容﹑铝壳电解电容类型的电容,它们均有极性方向,其表面常丝印有容量大小和耐压。 (3) 耐压表示此电容允许的工作电压,若超过此电压,将影响其电性能,乃至击穿而损坏。

                2.2.9 矩形贴片电阻、电容元件的外形尺寸代号: 矩形贴片电阻、电容元件,是SMC中最常用的,为了简便起见常用四位数字代号来表示其外形尺寸,由于外形尺寸有英寸与公制两种,有时会混淆而分辨不清。一 般日本公司产品都用公制,欧美公司产品都是英制,我国早期从日本引进SMT较多用公制代号,而近几年又大多从欧美引进较多使用英制代号,所以目前两种经常 使用。矩形贴片电阻、电容元件的外形代号取其长与宽的尺寸单位数值,公制为“mm”而英制为10mil数值,mil为千分之一英寸,1英寸=2.54cm 注意:同一种外形规格的贴片电阻,其厚度是一致的,而贴片电容就不同,同一 种外形规格有几种厚度,厚度与电容量和工作、电压有关。 公制尺寸 3.2mm x 1.6mm  2.0mm x1.25mm  1.6mm x 0.8mm 1.0mm x 0.5mm 公制代号 3216 2125 1608 1005, 英制尺寸 120mil x 60mil  80mil x50mil  60mil x 30mil  40mil x 20mil 英制代号 1206 0805 0603 0402。

                3、二极管:

                3.1 二极管在电子线路中用符号“D”表示: 分:普通二极管 功能:单向导通。 稳压二极管 功能:稳压。发光二极管 功能:发光。快速二极管,  二极管符号“+ _ ”定位时要与元件外形“+ _”对应,其本体上有黑色环形标志的为负极。(它是有极性的器件,原则上有色点或色环标示端为其负极。在贴装时,须确保其色环(或色点)与PCB上丝印阴 影对应)。

                3.2 表面安装三极管:三极管由两个相结二极管复合而成,也是有极性的器件,贴装时方向应与PCB丝印标识一致。表面安装三极管为了表示区别型号,常在表面丝印数字或字母。贴装和检查时可据其判别其型号类别。

                3.3 表面安装电感:电感在电子线路中用 表示,以字母”L”代表。其基本单位为亨利(亨),符号用H 表示。表面安装电感平时常称为磁珠,其外型与表面安装电容类似,但色泽特深,可用”LCR”检测仪表区分,并测量其电感量。

                4、 DRAM (Dynamic Raclom Accss Memory动态随机存储器) :

                4.1 种类:FP DRAM (快速掩模式 DRAM) EDO DRAM (Extend Data-Output) SDRAM (同步DRAM) SGRAM (同步图形RAM。

                4.2 表征DRAM:规格:① 容量V53C16256HK-50表示16bit 256 K单元,即512K bye,故两粒为1MB。算法(256K×16)÷8=512K=0.5Mbyte ,注:1M=1024K。 ② - 50表示存取时间为50ns,ns 为纳秒,有些DRAM 用频率(MHZ)表示速度。注:1秒=10 9 纳秒。③ 厂牌及生产批号:* 使用在同一产品上的DRAM,必须种类相同、规格、厂牌相同并尽量要求生产批号也相同。不同厂牌、种类、规格的DRAM 要分批注明及移转。

                4.3 常见DRAM的厂牌及标记:厂牌 标记 厂牌 标记 茂矽(mosl) LGS LGS ALLANCE MT Elite MT 世界先进 (Vang uard) Samsung SEC 西门子 (SIEMENS) SIEMENS NPNX NPN tm Tm。

                5、表面安装集成电路:集成电路是用IC或U表示,它是有极性的器件,其判定方法为:正放IC,边角有缺口(或凹坑或条或圆点等)标识边的左下角第一引 脚为集成电路的第1引脚,再以逆时针方向依次计为第2﹑3﹑4…引脚。贴装IC时,须确保第一引脚与PCB上相应丝印标识(斜口﹑圆点﹑圆圈或”1”)相 对应,且保证引脚在同一平面,无变形损伤。搬运﹑使用IC时,必须小心轻放,防止损伤引脚,且人手接触IC需戴静电带(环)将人体静电导走,以免损伤。

                6、芯片:

                6.1 芯片根据封装形式有 PLCC、PQFP、BGA。

                6.2 芯片使用必须注意厂牌、品名、产地、生产日期、版本号。

                6.3 芯片第一脚方向,通常为一凹陷的圆点,或者用不同于其他三个角的特别标记。

                6.4 贴装IC的一种新型封装 —— BGA

                7、BGA简介 BGA(Ball Grid Array)的缩写,中文名“球状栅格排列”。在电子产品中,由于封装的更进一步小型化,多Pin化。对于PLCC、PQFP的包装芯片型已很难适应新一代产品的要求,BGA的出现,可以解决这一难题。

                7.1 BGA的几个优点:

                7.1.1 可增加脚数而加大脚距离。

                7.1.2 焊接不良率低,接合点距离缩短,提高了电器特性。

                7.1.3 占有PCB面积小。

                7.2 BGA的结构SOP、PLCC、PQFP在制作时,都采用金属框架,在框架上粘贴芯片,然后再注塑封装,最后从框架上成形冲下,而BGA不是这样,它分三 部份:①主体基板;②芯片;③塑料包封。印刷基板 陶瓷基板 芯片 圆焊盘 对穿孔 焊锡珠。

                7.3 BGA的储存及生产注意事项:

                7.3.1 单面贴装SMD件工艺流程:烘PCB → 全检PCB → 丝印锡膏→ 自行全检→ 自检(BGA 焊盘100%检)→ 装贴BGA → 检查贴装件→ 过Reflow焊接→ BGA 焊接检查→ IPQC(抽检)→ DIP件插装及焊接→ 测试→ IPQC → PACK → 结束。

                7.3.2 双面贴SMD件工艺流程:要求先做非BGA面件,再做BGA面件,以保证BGA的焊接质量。

                7.3.3 在生产中要注意的事项。 <1> 丝印的质量,所用的锡膏应是当天新开盖的,丝印在BGA焊盘的锡膏必须平均,要全检。 <2> 生产线不能有碰锡膏现象,特别是BGA焊盘的锡膏。如有碰伤要求重新印刷。 <3> 进行贴装BGA前,要对BGA进行全检,检查有无其它小零件移至BGA焊盘中,检查BGA锡膏是否良好,如有不良则纠正方可贴BGA。 <4> 贴装好的BGA在上回形炉前应检查,以白边为准,看是否在白边正中(供参考)。

                7.3.4 BGA的保存。 <1> BGA拆装后8小时内应上线贴装完,并过回流炉,或打开BGA包装,发现湿度指 <2> 示在30%RH以上的要进行烘烤,不同品牌的产品分不同条件下的烘烤。暂时不用的BGA应在防潮箱内保存。

         

                三、SMD元件的包装形式:

         

                1. 散装(Bulk):把表面粘著元件零散地放在一起,如果有引线的话,彼此互相碰撞,就会损害到平整性了,若使用取置机时,可以利用振动盘。

                2. 管状(Magaime or Tube)。

                3. 卷带式(Tape and Reel)。

                4. 盘式。

         

                四、PCB及IC的方向判别零件方向是否正确是SMD件第一脚与PCB第一脚正对。PQFP PQFP PQFQ (有一凹圆点)(芯片体有一个凹角) (芯片体有一角特别标记)常见IC在PCB上的第一脚。

         

                五、如何读懂BOM 要清楚生产用料必须学会看BOM,阅读BOM主要注意几方面:

         

                 1.要清楚产品型号、版本,如VA-391 V3.2 BOM上标题为:产品型号:V A-391 芯片名称 AGP型 VGA卡产品名称:S3 Savage3D AGP 8M(1M*16)SD 显存类型为SDRAM 表示1颗显存为1M×16 显存为8M Byte AGP型的卡,表示用S3公司的Savage3D型号的芯片

                 2. 区分BOM中哪些是SMD件,哪些是DIP件,凡是BOM描述中有下列文字或字母之一都是SMT用料“SMD、0603、0805、1206、Chip、SMT、QFP、PLCC、BGA、SOJ”。

                 3. 插装件一般有“DIP”字样,但电解电容一般为DIP型,BOM上通常省去“DIP”字样,如:BOM上描述E.Cap或E/C 22μF 16V 20% 4×7mini。

                 4. 有些零件要看外形才知属SMD还是DIP件。举例:a. 描述为chip CAP 0.01μF 50V +80%-20% SMD 0603 表示:该电容是晶片陶瓷电容,容值为0.01μF ,耐压50V,误差为+80%-20%,即容值允许范围: 0.018μF ~0.008μF ,SMD 0603型的。b. 描述为chip Resister 10 OHM 1/10W 5% 0603 表示:该晶片电阻阻值为10Ω,功率为0.1瓦,误差为±5% 0603规格。c. 描述为:Chipset Sis6326 H0 208-Pin PQFP 表示:该芯片为SIS公司名称为6326版本为H0,208个脚,PQFP型。 d. 描述为:PCB for VA-391 V3.2 16×8.3cm,4-L SS Yellow 表示:该PCB为VA-391,版本为3.2,长×宽为16×8.3cm,4-L表示该PCB为4层板,SS(Single Side)表示单面上零件,如果为DS(double side)表示PCB双面上零件,yellow表PCB的颜色为黄色。

                5. 看清楚描述是否有指定零件的厂牌及颜色等。

                6. 位置是指零件用在PCB板上的位置。

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