1、第12章貼片元器件,主要內(nèi)容,1.貼片的發(fā)展歷史 2.貼片元件的種類(lèi)及結(jié)構(gòu) 3.貼片工藝 4.貼片焊接的意義 5.貼片的焊接方法和焊接設(shè)備,貼片元器件的出現(xiàn),隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品微型化就要求電子元器件微型化，就逐步出現(xiàn)了貼片元器件。貼片元器件在電子產(chǎn)品中的比例不斷增長(zhǎng)，超過(guò)38%，所以我們有必要了解和掌握貼片技術(shù)的焊接方法。,貼片元器件的優(yōu)點(diǎn),貼片元器件，體積小，占用PCB版面少，元器件之間布線(xiàn)距離短，高頻性能好，縮小設(shè)備體積，尤其便于便攜式手持設(shè)備。,貼片元件的種類(lèi)及結(jié)構(gòu),一貼片電阻： 就是片式固定電阻器，從Chip Fixed Resistor直接翻譯過(guò)來(lái)的，俗稱(chēng)貼片電阻(SMD Re

2、sistor),是金屬玻璃鈾電阻器中的一種。是將金屬粉和玻璃鈾粉混合，采用絲網(wǎng)印刷法印在基板上制成的電阻器。特點(diǎn)耐潮濕， 高溫， 溫度系數(shù)小。,貼片電阻的特性,體積小，重量輕； 適應(yīng)再流焊與波峰焊； 電性能穩(wěn)定，可靠性高； 裝配成本低，并與自動(dòng)裝貼設(shè)備匹配； 機(jī)械強(qiáng)度高、高頻特性?xún)?yōu)越。,貼片電阻封裝與功率的關(guān)系,封裝 額定功率 最大工作電壓(V) 0201 0603 1/20W / 25 0402 1005 1/16W / 50 0603 1608 1/16W 1/10W 50 0805 2012 1/10W 1/8W 150 1206 3216 1/8W 1/4W 200 1210 3225

3、 1/4W 1/3W 200 1812 4832 1/2W / 200 2010 5025 1/2W 3/4W 200 2512 6432 1W / 200 注：電壓=功率x電阻值(P=V2/R) 或最大工作電壓兩者中的較小值,貼片電阻的命名方法,1、5%精度的命名：RS-05K102JT 2、1精度的命名：RS-05K1002FT R 表示電阻 S 表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、 1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。,05 表示尺寸(英寸)：02表示0402、03表示0603、05表示080

4、5、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示2010、12表示2512。 K 表示溫度系數(shù)為100PPM, 1025精度阻值表示法：前兩位表示有效數(shù)字，第三位表示有多少個(gè)零，基本單位是，10210001K。1002是1阻值表示法：前三位表示有效數(shù)字，第四位表示有多少個(gè)零，基本單位是，10021000010K。 J 表示精度為5、F表示精度為1。 T 表示編帶包裝,1 矩形片式電阻器,(1)結(jié)構(gòu)及外形尺寸 矩形片狀電阻器有兩種類(lèi)型，即厚膜片狀電阻器（RN)和薄膜片狀電阻器(RK)。目前常用的是厚膜片狀電阻器。矩形片狀電阻器的結(jié)構(gòu)如圖所示。 矩形片狀電阻器結(jié)構(gòu)示意圖,

5、薄膜電阻是在基板上噴射一層鎳鉻合金制成的，具有性能穩(wěn)定，組織精度高的特點(diǎn)。 厚膜電阻是在高純度的三氧化二鋁基板上一層二氧化釕漿料，經(jīng)過(guò)燒結(jié)光刻而成的。性能相當(dāng)優(yōu)良，在目前的實(shí)際應(yīng)用中最為廣泛。,2 圓柱形電阻器 (1)外形 圓柱形電阻器金屬電極無(wú)引腳端面元件，簡(jiǎn)稱(chēng)為MELF,下圖為該電阻器的外觀(guān) 從外形上看該電阻器為圓柱形密封的結(jié)構(gòu)，兩端壓有金屬帽電極，電阻器采用色碼表示法標(biāo)注于電阻器的圓柱體表面，目前圓柱形主要有碳膜(ERD)，高性能金屬膜（ERO）和跨接用0 電阻器3種,（2）圓柱形電阻的結(jié)構(gòu) 基體：圓柱形一般都采用高鋁瓷棒作為基體?；w表面要求 清潔，并要具有一定的粗糙度，以提高電阻膜和

6、基體 間的結(jié)和力。 電阻膜：電阻膜覆于基體的表面。 端電極：在被膜好的瓷棒基體兩端壓裝上金屬帽，作為電阻 器的電極。 螺紋槽：對(duì)裝有金屬帽的被膜瓷棒基體進(jìn)行阻值分類(lèi)后，需 要通過(guò)刻螺紋槽的方法來(lái)調(diào)整電阻器的阻值。 耐熱漆：耐熱漆涂于電阻體的表面，主要作用是絕緣、防潮 耐熱沖擊。 標(biāo)識(shí)色環(huán):圓柱形電阻器與引線(xiàn)電阻器的色環(huán)標(biāo)注的方法相同 ，采用5環(huán)表示法。,3小型固定電阻陣列 小型固定陣列電阻實(shí)際上就是將幾個(gè)單獨(dú)的電阻，按照一定的配置要求連接成一個(gè)組合與元件。按結(jié)構(gòu)的不同可分為小型扁平封裝型電阻陣列、芯片功率型電阻陣列、芯片載體型電阻陣列和芯片陣列型電阻網(wǎng)絡(luò)4種。 （1）小型扁平封裝型電阻陣列是將

7、用厚膜或薄膜的方法制 作在氧化鋁基板上，經(jīng)內(nèi)部連接并與外引出端焊接后 ，模塑封裝而制成的。具有耐濕性好，機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)特點(diǎn),（2）芯片功率電阻陣列 芯片功率電阻陣列一般是用氮化鉭薄膜或厚膜復(fù)合電阻 元件，這種電阻陣列精度高，功率大，常用功率電路。 (3)芯片載體型電阻陣列 芯片載體型電阻陣列是將電阻芯片貼于載體基板上，基板的4個(gè)側(cè)面都有焊腳，并且同過(guò)塑料或陶瓷封裝而形成的。這種電阻陣列由于精度高，因此常用在復(fù)雜電路中。 見(jiàn)下圖：,（4）芯片陣列電阻網(wǎng)路 芯片陣列電阻網(wǎng)絡(luò)是將多個(gè)電阻元件按照陣列排列，制作在氧化鋁陶瓷基片上，并在基板的兩側(cè)印刷燒結(jié)電極而制成的，外形如下圖：,二 貼片電容,作用： 應(yīng)用

8、于電源電路，實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能的作用； 應(yīng)用于信號(hào)電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時(shí)間常數(shù)的作用。,貼片電容的分類(lèi),貼片式電容有貼片式陶瓷電容、貼片式鉭電容、貼片式鋁電解電容、有機(jī)薄膜片式電容器、云母片式電容器。,貼片電容的特點(diǎn),貼片式鉭電容的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、耐高溫、準(zhǔn)確度高、濾高頻改波性能極好，不過(guò)容量較小、價(jià)格也比鋁電容貴，而且耐電壓及電流能力相對(duì)較弱。它被應(yīng)用于小容量的低頻濾波電路中。,1 多層片式瓷介電容器簡(jiǎn)稱(chēng)MLC。,（2）結(jié)構(gòu) 多層片式瓷介電容器通常是無(wú)引線(xiàn)矩形結(jié)構(gòu)。它是將白金、鈀或銀的漿料印刷在陶瓷膜片上，采用交替層疊的形式燒結(jié)成一個(gè)整體，根據(jù)電容量的需要，以并聯(lián)的方式與兩

9、端面的電極連接。,2 鉭電解片式電容器 鉭電解片式電容器簡(jiǎn)稱(chēng)為鉭電容。其外形如下圖所示。這種電容器的單位體積容量最大，容量超過(guò)0.33uF的表面安裝元件通常都采用鉭電解片式電容器。這種電容器的電解質(zhì)響應(yīng)速度快，因此在需要高速運(yùn)算處理的大規(guī)模集成電路中應(yīng)用最為廣泛。,3鋁電解片式電容器 （1）外形,3鋁電解片式電容器 （1) 外形：鋁電解片式電容器按照封裝形式不同樹(shù)脂和金屬封裝兩大類(lèi)。其外殼上深色標(biāo)記代表負(fù)極，容量值和耐壓值均標(biāo)在外殼上。外形如下圖所示：,(2）結(jié)構(gòu) 鋁電解片式電容器是將高純度的鋁箔經(jīng)過(guò)電解腐蝕高倍率的附著面，然后在弱酸性溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成電解質(zhì)薄膜（陽(yáng)極箔）。用同樣的方法

10、，將低純度的鋁箔經(jīng)過(guò)電解腐蝕高倍率的附著面，作為陰極箔，然后將電解紙陽(yáng)極箔和陰極箔之間卷繞成電容器芯子，經(jīng)電解液浸透，最后用密封橡膠把芯子卷邊封口并用耐熱性環(huán)氧樹(shù)脂或鋁殼封裝。,（4）有機(jī)薄膜片式電容器 有機(jī)薄膜片式電容器 聚酯(PET)、聚丙烯(PP)薄膜作為電解質(zhì)的 一種電容器。外形如下圖所示,（5）云母片式電容器 云母片式電容器是采用云母作為電解質(zhì)的一類(lèi)電容器。是將銀漿料印刷在云母片上，然后經(jīng)過(guò)疊層、 熱壓形成電容體，最后在電容體的兩端完成電容體的連接。由于這種電容器的耐熱性好，損耗低且精度高，易制成小電容，特別適合于高頻電路中使用。,三 貼片電感器,貼片電感器的分類(lèi)： 按照結(jié)構(gòu)和制作工

11、藝的不同，可以分為線(xiàn)繞片式電感器、多層型和卷繞型3類(lèi)。 1 線(xiàn)繞片式電感器,線(xiàn)繞片式電感器是目前使用最多的一種電感器，其結(jié)構(gòu)是將特殊的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)（線(xiàn)圈)纏繞在高性能、小尺寸的磁芯上（低電感時(shí)用陶瓷做磁芯，高電感時(shí)用氧化鐵作為磁芯），再加上外電極，然后在外表面涂敷環(huán)氧樹(shù)脂后用模塑殼體封裝而成的。 2 多層片式電感器 多層片式電感器是由鐵氧體漿料和導(dǎo)電高漿料交替印刷疊層后，高溫?zé)Y(jié)形成具有閉合磁路的整體，最后再用模塑殼體封裝。具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，其外形圖如下所示：,3卷繞型片式電感器 卷繞片式電感器柔性鐵氧體的薄片上印刷導(dǎo)體漿料，然后卷成圓柱體，燒結(jié)成一個(gè)整體，最后加上端電極。,總結(jié)：特

12、點(diǎn)和應(yīng)用： 1、表面貼裝高功率電感。 2、具有小型化，高品質(zhì)，高能量?jī)?chǔ)存和低電阻之特性。 3、主要應(yīng)用在電腦顯示板卡，筆記本電腦，脈沖記憶程序設(shè)計(jì)，以及DC-DC轉(zhuǎn)換器上。 4、可提供卷軸包裝適用于表面自動(dòng)貼,特性： 1.平底表面適合表面貼裝。 2、優(yōu)異的端面強(qiáng)度良好之焊錫性。 3、具有較高Q值，低阻抗之特點(diǎn)。 4. 低漏磁，低直電阻，耐大電流之特點(diǎn)。 5. 可提供編帶包裝，便于自動(dòng)化裝配,四 貼片二極管,特點(diǎn)： 體積小、耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、高亮度、環(huán)保、堅(jiān)固耐用 牢靠、適合量產(chǎn)、反應(yīng)快，防震、節(jié)能、高解析度、耐震、可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。,分辨貼片發(fā)光二極管極性方法,led的封裝是透明的，透過(guò)外殼可

13、以看到里面的接觸電極的形狀是不一樣的，正極是大方塊，負(fù)極是小圓點(diǎn)。數(shù)字萬(wàn)用表有測(cè)點(diǎn)路通斷的那一項(xiàng)，圖標(biāo)是一個(gè)二極管和小喇叭。當(dāng)萬(wàn)用表紅線(xiàn)接在led正極，黑線(xiàn)接在led負(fù)極上時(shí)，led會(huì)被點(diǎn)亮。,貼片工藝,表面安裝技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)SMT，作為新一代電子裝聯(lián)技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，SMT產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耐振動(dòng)、抗沖擊，高頻特性好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。SMT在電路板裝聯(lián)工藝中已占據(jù)了領(lǐng)先地位。,典型的表面貼裝工藝分為三步：,施加焊錫膏,貼裝元器件,回流焊接,回流焊接,首先PCB進(jìn)入140160的預(yù)熱溫區(qū)時(shí)，焊膏中的溶劑、氣體蒸發(fā)掉，同時(shí)，焊膏中的助焊劑潤(rùn)濕焊盤(pán)、元器件焊端和引腳，焊膏軟化、塌落，覆

14、蓋了焊盤(pán)，將焊盤(pán)、元器件引腳與氧氣隔離；并使表貼元件得到充分的預(yù)熱，接著進(jìn)入焊接區(qū)時(shí)，溫度以每秒23國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)升溫速率迅速上升使焊膏達(dá)到熔化狀態(tài)，液態(tài)焊錫在PCB的焊盤(pán)、元器件焊端和引腳潤(rùn)濕、擴(kuò)散、漫流和回流混合在焊接界面上生成金屬化合物，形成焊錫接點(diǎn)；最后PCB進(jìn)入冷卻區(qū)使焊點(diǎn)凝固。,回流焊機(jī),回流焊機(jī)也叫再流焊機(jī)，是伴隨微型化電子產(chǎn)品的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的焊接技術(shù)，主要應(yīng)用于各類(lèi)表面組裝元器件的焊接。預(yù)先在電路板的焊盤(pán)上涂上適量和適當(dāng)形式的焊錫膏，再把SMT元器件貼放到相應(yīng)的位置；焊錫膏具有一定粘性，使元器件固定；然后讓貼裝好元器件的電路板進(jìn)入再流焊設(shè)備。,手工焊接的意義,手工焊接雖然已難于勝任

15、現(xiàn)代化的生產(chǎn)，但仍有廣泛的應(yīng)用，比如電路板的調(diào)試和維修，焊接質(zhì)量的好壞也直接影響到維修效果。它在電路板的生產(chǎn)制造過(guò)程中的地位是非常重要的、必不可少的。,焊接工具介紹,電子元器件的焊接工具主要是電烙鐵。 輔助工具有:尖嘴鉗、斜口鉗、剝線(xiàn)鉗、鑷子和螺絲刀。 電烙鐵： 分為外熱式和內(nèi)熱式二種 外熱式電烙鐵（功率大） 內(nèi)熱式電烙鐵（發(fā)熱快）,烙鐵頭的形狀,焊接握電烙鐵的方法,手工焊接握電烙鐵的方法,有正握、反握及握筆式三種。焊接元器件及維修電路板時(shí)以握筆式較為方便。,電烙鐵的使用： 1.焊接印制電路板元件時(shí)般選用25W的外熱式或2OW的內(nèi)熱式電烙鐵 2.裝配時(shí)必須用有三線(xiàn)的電源插頭 3.烙鐵頭一般用紫

16、銅制作 4.電烙鐵在使用一段時(shí)間后，應(yīng)及時(shí)將烙鐵頭取出，去掉氧化物再重新配使用,焊接材料和助焊劑,焊接材料：主要是焊錫絲 助焊劑的種類(lèi)：焊錫膏、焊油和松香 助焊劑的作用：幫助焊接,1.被焊件必須是具有可焊性?？珊感砸簿褪强山?rùn)性，它是指被焊接的金屬材料與焊錫在適當(dāng)?shù)臏囟群椭竸┳饔孟滦纬闪己媒Y(jié)合的性能。在金屬材料中、金、銀、銅的可焊性較好，其中銅應(yīng)用最廣，鐵、鎳次之，鋁的可焊性最差。 2.被焊金屬表面應(yīng)保持清潔。氧化物和粉塵、油污等會(huì)妨礙焊料浸潤(rùn)被焊金屬表面。在焊接前可用機(jī)械或化學(xué)方法清除這些雜物。,錫焊的條件,3.使用合適的助焊劑。使用時(shí)必須根據(jù)被焊件的材料性質(zhì)、表面狀況和焊接方法來(lái)選取。

17、4.具有適當(dāng)?shù)暮附訙囟?。溫度過(guò)低，則難于焊接，造成虛焊。溫度過(guò)高會(huì)加速助焊劑的分解，使焊料性能下降，還會(huì)導(dǎo)致印制板上的焊盤(pán)脫落。 5.具有合適的焊接時(shí)間。應(yīng)根據(jù)被焊件的形狀、大小和性質(zhì)等來(lái)確定焊接時(shí)間。過(guò)長(zhǎng)易損壞焊接部位及元器件，過(guò)短則達(dá)不到焊接要求。,錫焊的要求,1.焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度要足夠。因此要求焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。用把被焊元器件的引線(xiàn)端子打彎后再焊接的方法可增加機(jī)械強(qiáng)度。 .焊接可靠，保證導(dǎo)電性能。為使焊點(diǎn)有良好的導(dǎo)電性能，必須防止虛焊，虛焊是指焊料與被焊物表面沒(méi)有形成合金結(jié)構(gòu)，只是簡(jiǎn)單地依附在被焊金屬的表面上，如下圖所示:,3.焊點(diǎn)上焊料應(yīng)適當(dāng)。過(guò)少機(jī)械強(qiáng)度不夠、過(guò)多浪費(fèi)焊料、并容易造

18、成焊點(diǎn)短路。 4.焊點(diǎn)表面應(yīng)有良好的光澤。主要跟使用溫度和助焊劑有關(guān)。 5.焊點(diǎn)要光滑、無(wú)毛刺和空隙。 6.焊點(diǎn)表面應(yīng)清潔。,錫焊的要求(續(xù)),貼片元件焊接方法,1、點(diǎn)膠，元件放平，否則腳少元件（比如貼片電阻）熱漲冷縮，會(huì)把電阻的一頭拉斷，很難發(fā)現(xiàn)。 1）使用貼片紅膠固定元件 2）把松香調(diào)稀固定元件，成本低 2、管腳少的元件點(diǎn)焊： 需要用比較尖的烙鐵頭對(duì)著每個(gè)引腳焊接。先焊一個(gè)腳。 3、管腳多的元件（比如芯片）拖焊： 1）目視將芯片的引腳和焊盤(pán)精確對(duì)準(zhǔn)，目視難分辨時(shí)還可以放到放大鏡下觀(guān)察有沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)。電烙鐵上少量焊錫并定位芯片(不用考慮引腳粘連問(wèn)題)，定為兩個(gè)點(diǎn)即可(注意：不是相鄰的兩個(gè)引腳)。 2）將脫脂棉團(tuán)成若干小團(tuán)，大小比IC的體積略小。如果比芯片大了焊接的時(shí)候棉團(tuán)會(huì)礙事。,3）用毛刷將適量的松香水涂于引腳或線(xiàn)路板上，并將一個(gè)酒精棉球放于芯片上，使棉球與芯片的表面充分接觸以利于芯片散熱。 4）適當(dāng)傾斜線(xiàn)路板。在芯片引腳未固定那邊，用電烙鐵拉動(dòng)焊錫球沿芯片的引腳從上到下慢慢滾下，同時(shí)用鑷子輕輕按酒精棉球，讓芯片的核心保持散熱；滾到頭的時(shí)候?qū)㈦娎予F提起，不讓焊錫球粘到周?chē)暮副P(pán)上。 5）把線(xiàn)路板弄干凈。 6）放到放大鏡下觀(guān)察有沒(méi)有虛焊和粘焊的，可以用鑷子撥動(dòng)引腳看有沒(méi)有