电子产品工艺课后答案第六章 SMT贴片装配焊接技术Word文件下载.docx
《电子产品工艺课后答案第六章 SMT贴片装配焊接技术Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子产品工艺课后答案第六章 SMT贴片装配焊接技术Word文件下载.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
SMT的发展历经了三个阶段：
Ⅰ第一阶段（1970～1975年）这一阶段把小型化的片状元件应用在混合电路（我国称为厚膜电路）的生产制造之中。
Ⅱ第二阶段（1976～1985年）这一阶段促使了电子产品迅速小型化，多功能化；
SMT自动化设备大量研制开发出来。
Ⅲ第三阶段（1986～现在）主要目标是降低成本，进一步改善电子产品的性能-价格比；
SMT工艺可靠性提高。
2、试比较SMT与通孔基板式电路板安装的差别。
SMT有何优越性？
通孔基板式印制板装配技术（THT），其主要特点是在印制板上设计好电路连接导线和安装孔，将传统元器件的引线穿过电路板上的通孔以后，在印制板的另一面进行焊接，装配成所需要的电路产品。
采用这种方法，由于元器件有引线，当电路密集到一定程度以后，就无法解决缩小体积的问题了。
同时，引线间相互接近导致的故障、引线长度引起的干扰也难以排除。
表面安装技术，是指把片状结构的元器件或适合于表面安装的小型化元器件，按照电路的要求放置在印制板的表面上，用再流焊或波峰焊等焊接工艺装配起来，构成具有一定功能的电子部件的装配技术。
SMT和THT元器件安装焊接方式的区别如图所示。
表面安装技术和通孔插装元器件的方式相比，具有以下优越性：
⑴实现微型化。
表面安装技术组装的电子部件，其几何尺寸和占用空间的体积比通孔插装元器件小得多，一般可减小60％~70％，甚至可减小90％。
重量减轻60%~90%。
⑵信号传输速度高。
结构紧凑、安装密度高，在电路板上双面贴装时，组装密度可以达到5.5~20个焊点/cm2，由于连线短、传输延迟小，可实现高速度的信号传输。
同时，更加耐振动、抗冲击。
这对于电子设备超高速运行具有重大的意义。
⑶高频特性好。
由于元器件无引线或短引线，自然消除了前面提到的射频干扰，减小了电路的分布参数。
⑷有利于自动化生产，提高成品率和生产效率。
由于片状元器件外形尺寸标准化、系列化及焊接条件的一致性，使表面安装技术的自动化程度很高。
因为焊接过程造成的元器件失效将大大减少，提高了可靠性。
⑸材料成本低。
现在，除了少量片状化困难或封装精度特别高的品种，由于生产设备的效率提高以及封装材料的消耗减少，绝大多数SMT元器件的封装成本已经低于同样类型、同样功能的THT元器件，随之而来的是SMT元器件的销售价格比THT元器件更低。
⑹SMT技术简化了电子整机产品的生产工序，降低了生产成本。
在印制板上安装时，元器件的引线不用整形、打弯、剪短，因而使整个生产过程缩短。
同样功能电路的加工成本低于通孔插装方式，一般可使生产总成本降低30~50%。
3、试分析表面安装元器件有哪些显著特点。
表面安装元器件也称作贴片式元器件或片状元器件，它有两个显著的特点：
⑴在SMT元器件的电极上，有些焊端完全没有引线，有些只有非常短小的引线；
相邻电极之间的距离比传统的双列直插式集成电路的引线间距（2.54mm）小很多，目前引脚中心间距最小的已经达到0.3mm。
在集成度相同的情况下，SMT元器件的体积比传统的元器件小很多；
或者说，与同样体积的传统电路芯片比较，SMT元器件的集成度提高了很多倍。
⑵SMT元器件直接贴装在印制电路板的表面，将电极焊接在与元器件同一面的焊盘上。
这样，印制板上的通孔只起到电路连通导线的作用，孔的直径仅由制作印制电路板时金属化孔的工艺水平决定，通孔的周围没有焊盘，使印制电路板的布线密度大大提高。
4、⑴试写出SMC元件的小型化进程。
系列型号的发展变化也反映了SMC元件的小型化进程：
5750（2220）→4532（1812）→3225（1210）→3216（1206）→2520（1008）→2012（0805）→1608（0603）→1005（0402）→0603（0201）。
⑵试写出下列SMC元件的长和宽（毫米）：
1206、0805、0603、0402
1206：
L=1.2mm，W=0.6mm；
0805：
L=0.8mm，W=0.5mm；
0603：
L=0.6mm，W=0.3mm；
0402：
L=0.4mm，W=0.2mm。
⑶试说明下列SMC元件的含义：
3216C，3216R。
3216C是3216系列的电容器；
3216R是3216系列的电阻器
⑷试写出常用典型SMC电阻器的主要技术参数。
如下表：
系列型号
3216
2012
1608
1005
阻值X围（Ω）
0.39~10M
2.2~10M
1~10M
10~10M
允许偏差（％）
±
1，±
2，±
5
额定功率（W）
1/4，1/8
1/10
1/16
最大工作电压（V）
200
150
50
工作温度X围/额定温度（℃）
-55~+125/70
55~+125/70
⑸片状元器件有哪些包装形式？
片状元器件可以用三种包装形式提供给用户：
散装、管状料斗和盘状纸编带。
⑹试叙述典型SMD有源器件从二端到六端器件的功能。
（答案略）
⑺试叙述SMD集成电路的封装形式。
并注意收集新出现的封装形式。
⑴SO（ShortOut-line）封装——引线比较少的小规模集成电路大多采用这种小型封装。
⑵QFP（QuadFlatPackage）封装——矩形四边都有电极引脚的SMD集成电路叫做QFP封装，其中PQFP（PlasticQFP）封装的芯片四角有突出（角耳），薄形TQFP封装的厚度已经降到1.0mm或0.5mm。
QFP封装也采用翼形的电极引脚形状。
⑶LCCC（LeadlessCeramicChipCarrier）封装——这是SMD集成电路中没有引脚的一种封装，芯片被封装在陶瓷载体上，无引线的电极焊端排列在封装底面上的四边，电极数目为18~156个，间距1.27mm。
⑷PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）封装——这也是一种集成电路的矩形封装，它的引脚向内钩回，叫做钩形（J形）电极，电极引脚数目为16~84个，间距为1.27mm。
5、⑴请说明集成电路DIP封装结构具有哪些特点？
有哪些结构形式？
双列直插封装（DIP）结构具有如下特点：
⑴适合在印制电路板上通孔插装；
⑵容易进行印制电路板的设计布线；
⑶安装操作方便。
DIP封装有很多种结构形式，例如多层/单层陶瓷双列直插式、引线框架式（包含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式）等。
⑵请总结归纳QFP、BGA、CSP、MCM等封装方式各自的特点。
QFP封装的芯片一般都是大规模集成电路，在商品化的QFP芯片中，电极引脚数目最少的有20脚，最多可能达到300脚以上，引脚间距最小的是0.4mm（最小极限是0.3mm），最大的是1.27mm。
BGA封装的最大优点是I/O电极引脚间距大，典型间距为1.0、1.27和1.5mm（英制为40、50和60mil），贴装公差为0.3mm。
用普通多功能贴装机和再流焊设备就能基本满足BGA的组装要求。
BGA的尺寸比相同功能的QFP要小得多，有利于PCB组装密度的提高。
采用BGA使产品的平均线路长度缩短，改善了组件的电气性能和热性能；
另外，焊料球的高度表面X力导致再流焊时器件的自校准效应，这使贴装操作简单易行，降低了精度要求，贴装失误率大幅度下降，显著提高了组装的可靠性。
CSP：
1994年7月，日本三菱电气公司研究出一种新的封装结构，封装的外形尺寸只比裸芯片稍大一点，芯片面积/封装面积=1:
1.1。
也可以说，单个IC芯片有多大，它的封装尺寸就多大。
这种封装形式被命名为芯片尺寸封装（CSP，ChipSizePackage或ChipScalePackage）。
CSP封装具有如下特点：
•满足大规模集成电路引脚不断增加的需要；
•解决了集成电路裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题；
•封装面积缩小到BGA的1/4~1/10，信号传输延迟时间缩到极短。
MCM封装：
最近，一种新的封装方式正在研制过程中：
在还不能实现把多种芯片集成到单一芯片上、达到更高的集成度之前，可以将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片和专用集成电路芯片组合在高密度的多层互联基板上，封装成为具有各种完整功能的电子组件、子系统或系统。
可以把这种封装方式简单地理解为集成电路的二次集成，所制造的器件叫做多芯片组件（MCM，MultiChipModel），它将对现代计算机、自动化、通信等领域产生重大的影响。
MCM有以下特点：
•集成度高，一般是LSI/VLSI器件，MCM封装使电信号的延迟时间缩短，易于实现传输高速化。
•MCM封装的基板有三种类型：
第一种是环氧树脂PCB基板，安装密度低，成本也比较低；
第二种由精密多层布线的陶瓷烧结基板构成，已经用厚膜工艺把电阻等元件制作在板上，安装密度比较高，成本也高；
第三种是采用半导体工艺和薄膜工艺制造的半导体硅片多层基板。
•就MCM封装的结果来说，通常基板层数>
4层，I/O引脚数>
100，芯片面积占封装面积的20%以上。
MCM能有效缩小电子整机和组件产品的尺寸，一般能使体积减小1/4，重量减轻1/3。
•可靠性大大提高。
6、⑴试说明三种SMT装配方案及其特点。
⑴第一种装配结构：
全部采用表面安装
印制板上没有通孔插装元器件，各种SMD和SMC被贴装在电路板的一面或两侧。
⑵第二种装配结构：
双面混合安装
在印制电路板的A面（也称“元件面”）上，既有通孔插装元器件，又有各种SMT元器件；
在印制板的B面（也称“焊接面”）上，只装配体积较小的SMD晶体管和SMC元件。
⑶第三种装配结构：
两面分别安装
在印制板的A面上只安装通孔插装元器件，而小型的SMT元器件贴装在印制板的B面上。
第一种装配结构能够充分体现出SMT
升级会员 