1.1.9 表面贴装元件
表面贴装元件主要特点是:微小型化,无引线,适合在印制板上表面组装,可节省空间,特别适合高频电路使用。贴片元件有:电阻、电容、三极管、二极管、电感、集成电路等。
1.电阻器
表面贴装电阻按特性及电阻材料分类有:厚膜电阻器、薄膜电阻器和大功率线绕电阻器。按外型结构分类有:矩形片式电阻器、异型电阻器和圆矩形片式电阻器。
1)矩形片式电阻器
矩形片式电阻器的结构如图1.3所示,由基板、电阻膜、保护膜和电极四大部分组成。电极一般采用三层电极结构、内层电极、中间电极和外层电极。外层是锡铅层,是可焊层。
图1.3 矩形片式电阻器结构图
矩形片式电阻器按电阻材料分成薄膜型(RN)和厚膜型(RK)两类。其电阻温度系数分为F、G、H、K、M等5级。RK型是电路中应用最为广泛的一种,RN型则适用于精密和高频电路中。
表1.14以日本JISC5222、JISC5223标准为代表列出了矩形片式电阻器的技术性能。
如图1.4所示,矩形片式电阻器按电极结构形状可以分为D型和E型两种。D型结构的反面电极尺寸只标最大尺寸,无公差要求;E型结构对反面电极尺寸有公差要求,是目前常用的一种。实用中多以形状尺寸(长×宽)命名片式电阻,如1606(1.6 mm×0.6 mm)、1005 (1.0 mm×0.5 mm)等。常见的尺寸如表1.15所示。
表1.14 矩形片式电阻器的技术性能
图1.4 矩形片式电阻器外形尺寸
矩形片式电阻值的标识方法采用直接标识,即在电阻的表面用3位数字表示,前两位为有效值,第三位为倍率(10的幂数),例如,电阻的表面标识是121,则对应的电阻值为120 Ω。
表1.15 常用矩形片式电阻器的外形尺寸 (单位:mm)
2)异型电阻器
异型电阻器多为电阻网络。电阻网络是将几个单独的电阻,按预定的配置要求加以连接后封装在同一塑料或陶瓷体内组成的。
(1)外形结构:电阻网络按结构分为小型扁平封装(SOP)型、芯片功率型、芯片载体型、芯片阵列型4种结构。
(2)内部电阻连接方式:根据电路的用途不同,电阻网络有串联、并联等多种连接形式。
3)片式微调电位器
片式微调电位器可以分成两种:敞开式和密封式。
片式微调电位器的检测方法与普通电位器的方法一样。
2.片式电容器
片式电容器目前使用最多的是陶瓷系列电容器、钽电容器和铝电容器。
1)多层片式瓷介电容器
多层片式瓷介电容器又称MLC(multilayer cerami capacity),有时也称独石电容。目前的MLC标准有美国的EIA、日本的JIS等。国内常用的有两类:CC41和CT41,其型号及尺寸如表1.16所示,其耐压只有50 V和25 V两种。
表1.16 MLC标准外形尺寸
2)片式钽电解电容器
容量超过 0.33 μF的表面组装元件通常使用钽电解电容器,优点是响应速度快,内部为固体电解质。矩形钽电解电容器有裸片型、模塑封装型和端帽型3种类型。矩形钽电解电容器的容量范围为0.047 μF~100 μF,误差范围为±20%或±10%,额定耐压值为4 V~35 V。
3)片式铝电解电容器
片式铝电解电容器按外形可分为圆柱形、矩形两种类型。按封装形式可以分为金属封装形、树脂封装形,如图1.5所示。片式铝电解电容器的容量范围为0.1 μF~220 μF,误差范围为±20%,额定耐压值为4 V~50 V。
片式铝电解电容器的极性表示方法如图1.6所示。
图1.5 片式铝电解电容器
图1.6 片式铝电解电容器极性表示方法
3.片式电感器
片式电感器是将线绕在磁芯上,低电感时用陶瓷做磁芯,大电感时用铁氧体做磁芯,再将绕组引出两个电极,制作成贴片元件,有普通型和功率应用型之分。
4.贴片三极管
贴片三极管采用塑料封装,封装形式有SOT、SOT23、SOT223、SOT25、SOT343、SOT220、SOT89、SOT143等,结构外形如图1.7所示。其中SOT23是通用的表面组装晶体管,有三条引线,功耗一般为150 mW~300 mW;SOT89适合于较高功率场合,管子底部有金属散热片和集电极相连,功率一般为300 mW~2 W;SOT143有4条引线,一般是射频晶体管或双栅场效应管。
图1.7 SOT贴片三极管结构外形
5.贴片二极管
贴片二极管外形与贴片电阻的外形相似,常用的尺寸有1206、0805。贴片发光二极管的中间是一个发光二极管,颜色有红、黄、绿、白等,也有双色的。