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SMT中元器件该如何选?


表面安装元器件的选择和设计是产品总体设计的关键一环,设计者在系统结构和详细电路设计阶段确定元器件的电气性能和功能,在SMT设计阶段应根据设备及工艺的具体情况和总体设计要求确定表面组装元器件的封装形式和结构。表面安装的焊点既是机械连接点又是电气连接点,合理的选择对提高PCB设计密度、可生产性、可测试性和可靠性都产生决定性的影响。

表面安装元器件在功能上和插装元器件没有差别,其不同之处在于元器件的封装。表面安装的封装在焊接时要经受奶高的温度其元器件和基板必须具有匹配的热膨胀系数。这些因素在产品设计中必须全盘考虑。

选择合适的封装,其优点主要是:1).有效节省PCB面积;2).提供更好的电学性能;3).对元器件的内部起保护作用,免受潮湿等环境影响;4).提供良好的通信联系;5).帮助散热并为传送和测试提供方便。

表面安装元器件选取

表面安装元器件分为有源和无源两大类。按引脚形状分为鸥翼型和“J”型。下面以此分类阐述元器件的选取。

无源器件

无源器件主要包括单片陶瓷电容器、钽电容器和厚膜电阻器,外形为长方形或园柱形。园柱形无源器件称为“MELF”,采用再流焊时易发生滚动,需采用特殊焊盘设计,一般应避免使用。长方形无源器件称为“CHIP”片式元器件,它的体积小、重量轻、抗菌素冲击性和抗震性好、寄生损耗小,被广泛应用于各类电子产品中。为了获得良好的可焊性,必须选择镍底阻挡层的电镀。

有源器件

表面安装芯片载体有两大类:陶瓷和塑料。

陶瓷芯片封装的优点是:1)气密性好,对内部结构有良好的保护作用 2)信号路径较短,寄生参数、噪声、延时特性明显改善 3)降低功耗。缺点是因为无引脚吸收焊膏溶化时所产生的应力,封装和基板之间CTE失配可导致焊接时焊点开裂。最常用的陶瓷饼片载体是无引线陶瓷习片载体LCCC。

塑料封装被广泛应用于军、民品生产上,具有良好的性价比。其封装形式分为:小外形晶体管SOT;小外形集成电路SOIC;塑封有引线芯片载体PLCC;小外形J封装;塑料扁平封装PQFP。

为了有效缩小PCB面积,在器件功能和性能相同的情况下首选引脚数20以下的SOIC,引脚数20-84之间的PLCC,引脚数大于84的PQFP。

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