封装文档格式.docx
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二极管DIODE
三极管TO
电源稳压块78和79系列TO-126H和TO-126V
场效应管和三极管一样
整流桥D-44D-37D-46
单排多针插座SIP
双列直插元件DIP
晶振XTAL1
电阻:
RES1,RES2,RES3,RES4;
封装属性为axial系列
无极性电容:
cap;
封装属性为RAD-0.1到rad-0.4
电解电容:
electroi;
封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0
电位器:
pot1,pot2;
封装属性为vr-1到vr-5
二极管:
封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)
三极管:
常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林
顿管)
电源稳压块有78和79系列;
78系列如7805,7812,7820等
79系列有7905,7912,7920等
常见的封装属性有to126h和to126v
整流桥:
BRIDGE1,BRIDGE2:
封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46)
AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.4
瓷片电容:
RAD0.1-RAD0.3。
其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1
RB.1/.2-RB.4/.8其中.1/.2-.4/.8指电容大小。
一般<
100uF用
RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>
470uF用RB.3/.6
DIODE0.4-DIODE0.7其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4
发光二极管:
RB.1/.2
集成块:
DIP8-DIP40,其中8-40指有多少脚,8脚的就是DIP8
贴片电阻
0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系
但封装尺寸与功率有关通常来说
02011/20W
04021/16W
06031/10W
08051/8W
12061/4W
电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:
0402=1.0x0.5
0603=1.6x0.8
0805=2.0x1.2
1206=3.2x1.6
1210=3.2x2.5
1812=4.5x3.2
2225=5.6x6.5
关于零件封装,除了DEVICE。
LIB库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:
以晶体管为例说明一下:
晶体管是我们常用的的元件之一,在DEVICE。
LIB库中,简简单单的只有NPN与PNP之分,但实际上,如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO—3,如果它是NPN的2N3054,则有可能是铁壳的TO-66或TO-5,而学用的CS9013,有TO-92A,TO-92B,还有TO-5,TO-46,TO-52等等,千变万化。
还有一个就是电阻,在DEVICE库中,它也是简单地把它们称为RES1和RES2,不管它是100Ω还是470KΩ都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4W和甚至1/2W的电阻,都可以用AXIAL0.3元件封装,而功率数大一点的话,可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。
现将常用的元件封装整理如下:
电阻类及无极性双端元件AXIAL0.3-AXIAL1.0
无极性电容RAD0.1-RAD0.4
有极性电容RB.2/.4-RB.5/1.0
二极管DIODE0.4及DIODE0.7
石英晶体振荡器XTAL1
晶体管、FET、UJTTO-xxx(TO-3,TO-5)
可变电阻(POT1、POT2)VR1-VR5
当然,我们也可以打开C:
Client98PCB98libraryadvpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。
这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分来记如电阻AXIAL0.3可拆成AXIAL和0.3,AXIAL翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。
同样的,对于无极性的电容,RAD0.1-RAD0.4也是一样;
对有极性的电容如电解电容,其封装为RB.2/.4,RB.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。
对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用TO—3,中功率的晶体管,如果是扁平的,就用TO-220,如果是金属壳的,就用TO-66,小功率的晶体管,就用TO-5,TO-46,TO-92A等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。
对于常用的集成IC电路,有DIPxx,就是双列直插的元件封装,DIP8就是双排,每排有4个引脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。
SIPxx就是单排的封装。
等等。
值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚可不一定一样。
例如,对于TO-92B之类的包装,通常是1脚为E(发射极),而2脚有可能是B极(基极),也可能是C(集电极);
同样的,3脚有可能是C,也有可能是B,具体是那个
,只有拿到了元件才能确定。
因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的
,场效应管,MOS管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。
Q1-B,在PCB里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。
在可变电阻上也同样会出现类似的问题;
在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、W、及2,
所产生的网络表,就是1、2和W,在PCB电路板中,焊盘就是1,2,3。
当电路中有这两种元
件时,就要修改PCB与SCH之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶
体管管脚改为1,2,3;
将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。
CDIP-----CeramicDualIn-LinePackage
CLCC-----CeramicLeadedChipCarrier
CQFP-----CeramicQuadFlatPack
DIP-----DualIn-LinePackage
LQFP-----Low-ProfileQuadFlatPack
MAPBGA------MoldArrayProcessBallGridArray
PBGA-----PlasticBallGridArray
PLCC-----PlasticLeadedChipCarrier
PQFP-----PlasticQuadFlatPack
QFP-----QuadFlatPack
SDIP-----ShrinkDualIn-LinePackage
SOIC-----SmallOutlineIntegratedPackage
SSOP-----ShrinkSmallOutlinePackage
DIP-----DualIn-LinePackage-----双列直插式封装。
插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。
DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
PLCC-----PlasticLeadedChipCarrier-----PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。
PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
PQFP-----PlasticQuadFlatPackage-----PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。
SOP-----SmallOutlinePackage------1968~1969年菲为浦公司就开发出小外形封装(SOP)。
以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。
常见的封装材料有:
塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。
按封装形式分:
普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分:
最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。
两引脚之间的间距分:
普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54±
0.25mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±
0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±
0.25mm,或1.27±
0.25mm(多见于单列附散热片或单列V型)、1.27±
0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±
0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±
0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±
0.03mm(多见于四列扁平封装)。
双列直插式两列引脚之间的宽度分:
一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。
双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:
一般有6~6.5±
mm、7.6mm、10.5~10.65mm等。
四列扁平封装40引脚以上的长×
宽一般有:
10×
10mm(不计引线长度)、13.6×
13.6±
0.4mm(包括引线长度)、20.6×
20.6±
0.4mm(包括引线长度)、8.45×
8.45±
0.5mm(不计引线长度)、14×
14±
0.15mm(不计引线长度)等。
插入式封装
引脚插入式封装(Through-HoleMount)。
此封装形式有引脚出来,并将引脚直接插入印刷电路板(PWB)中,再由浸锡法进行波峰焊接,以实现电路连接和机械固定。
由于引脚直径和间距都不能太细,故印刷电路板上的通孔直径,间距乃至布线都不能太细,而且它只用到印刷电路板的一面,从而难以实现高密度封装。
它又可分为引脚在一端的封装(Singleended),引脚在两端的封装(Doubleended)禾口弓I胜9矩正封装(PinGridArray)。
引脚在一端的封装(Singleended)又可分为三极管封装和单列直插式封装(SingleIn-linePackage)。
引脚在两端的封装(Doubleended)又可分为双列直插式封装,Z形双列直插式封装和收缩型双列直插式封装等。
双列直插式封装(DIP:
DualIn-linePackage)。
它是20世纪70年代的封装形式,首先是陶瓷多层板作载体的封装问世,后来Motorola和Fairchild开发出塑料封装。
绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100。
DIP封装的芯片有两排引脚,分布于两侧,且成直线平行布置,引脚直径和间距为2.54mm(100mil),需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。
当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。
此封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏管脚。
此封装具有以下特点:
(1)适合在印刷电路板(PCB)上穿孔焊接,操作方便;
(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大;
(3)除其外形尺寸及引脚数之外,并无其它特殊要求,但由于引脚直径和间距都不能太细,故:
PWB上通孔直径、间距以及布线间距都不能太细,故此种PKG难以实现高密度封装,且每年都在衰退。
.:
ZigzagIn-linePackage)与DIP并无实质上的区别,只是引脚呈Z状排列,其目的是为了增加引脚的数量,而引脚的间距仍为2.54mm。
陶瓷Z形双列直插式封装CZIP(CeramicZag-ZagPackage)它与ZIP外形一样,只是用陶瓷材料封装。
收缩型双列直插式封装(SKDIP:
ShrinkDualIn-linePackage)形状与DIP相同,但引脚中心距为1.778mm(70mil)小于DIP(2.54mm),引脚数一般不超过100,材料有陶瓷和塑料两种。
引脚矩正封装(PinGridArray)。
它是在DIP的基础上,为适应高速度,多引脚化(提高组装密度)而出现的。
此封装的引脚不是单排或双排,而是在整个平面呈矩正排布,如图1所示。
在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列,与DIP相比,在不增加引脚间距的情况下,可以按近似平方的关系提高引脚数。
根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈,其引脚的间距为2.54mm,引脚数量从几十到几百个。
PGA封装具有以下特点:
(1)插拔操作更方便,可靠性高;
(2)可适应更高的频率;
(3)如采用导热性良好的陶瓷基板,还可适应高速度.大功率器件要求;
(4)由于此封装具有向外伸出的引脚,一般采用插入式安装而不宜采用表面安装;
(5)如用陶瓷基板,价格又相对较高,因此多用于较为特殊的用途。
它又分为陈列引脚型和表面贴装型两种。
有机管引脚矩正式封装OPGA(OrganicpingridArray)这种封装的基底使用的是玻璃纤维,类似印刷电路板上的材料。
此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。
OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离,可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。
尺寸贴片封装(SOP)
表面贴片封装(SurfaceMount)。
它是从引脚直插式封装发展而来的,主要优点是降低了PCB电路板设计的难度,同时它也大大降低了其本身的尺寸。
我们需要将引脚插片封装的集成电路插入PCB中,故需要在PCB中根据集成电路的引脚尺寸(FootPrint)做出专对应的小孔,这样就可将集成电路主体部分放置在.PCB板的一面,同时在PCB的另一面将集成电路的引脚焊接到PCB上以形成电路的连接,所以这就消耗了PCB板两面的空间,而对多层的PCB板而言,需要在设计时在每一层将需要专孔的地方腾出。
而表面贴片封装的集成电路只须将它放置在PCB板的一面,并在它的同一面进行焊接,不需要专孔,这样就降低了PCB电路板设计的难度。
表面贴片封装的主要优点是降低其本身的尺寸,从而加大了:
PCB上IC的密集度。
用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
表面贴片封装根据引脚所处的位置可分为:
Single-ended(引脚在一面)、Dual(引脚在两边)、Quad(引脚在四边)、Bottom(引脚在下面)、BGA(引脚排成矩正结构)及其它。
Single-ended(引脚在一面):
此封装型式的特点是引脚全部在一边,而且引脚的数量通常比较少,如图2所示。
它又可分为:
导热型(Therinal-enhanced),象常用的功率三极管,只有三个引脚排成一排,其上面有一个大的散热片;
COF(ChiponFilm)是将芯片直接联贴在柔性线路板上(现有的用Flip—chip技术),再经过颦料包封而成,它的特点是轻而且很薄,所以当前被广泛用在液晶显示器(LCD)上以满足LCD分辨率增加的需要。
其缺点是Film的价格很贵,其二是贴片机的价格也很贵。
Dual(引脚在两边),如图3所示。
此封装型式的特点是引脚全部在两边,而且引脚的数量不算多。
它的封装型式比较多,义可细分为:
SOT(SmalloutlineTransistor)、SOP(SmallOutlinePackage)、SOJ(Small0utlinePackageJ-bentlea
(1)、SS()P(ShrinkSmall0utlinePackage)、HSOP(Heat-sinkSmallOutlinePackage)及其它。
SOT系列主要有SOT-23、SOT-223、SOT-25、SOT-26、SOt323、SOT-89等。
当电子产品尺寸不断缩小时,其内部使用的半导体器件也必须变小。
所以更小的半导体器件使得电子产品能够更小、更轻、更便携,相同尺寸包含的功能更多。
对于半导体器件,其价值最好的体现在:
PCB占用空间和封装总高度上,优化了这些参数才能在更小的:
PCB上更紧凑地布局。
SOT封装既大大降低了高度,又显著减小了PCB占用空间。
如SOT883被广泛应用在比较小型的日常消费电器中如手机、照相机和MP3等等。
小尺寸贴片封装(SOP:
Small0utlinePackage)。
荷兰皇家飞利浦公司在上世纪70年代就开发出小尺寸贴片封装SOP,以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SS()P(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。
SOP典型引线间距是1.27mm,引脚数在几十之内。
薄型小尺寸封装(TSOP:
ThinSmallOut-LinePackage)是在20世纪80年代出现的TSOP封装,它与SOP的最大区别在于其厚度很薄只有1mm,是SOJ的1/3;
由于外观上轻薄且小的封装,适合高频使用,以较强的可操作性和较高的可靠性征服了业界。
大部分的SDRAM内存芯片都是采用此封装方式。
TSOP内存封装的外形呈长方形,且封装芯片的周围都有I/O引脚。
在TSOP封装方式中,内存颗粒是通过芯片引脚焊在PCB板上的,焊点和PCB板的接触面积较小,使得芯片向PCB板传热相对困难。
而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz后,会有很大的信号干
表面贴片BGA封装
球型矩正封装(BGA:
BallGridArray),见图5。
日本西铁城(CitiZell)公司于1987年着手研制塑料球型矩正封装,而后摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。
其后摩托罗拉率先将球型矩正封装应用于移动电话,同年康柏公司也在工作站、个人计算机上加以应用,接着Intel公司在计算机CPU中开始使用BGA。
虽然日本公司首先研发球型矩正封装,但当时日本的一些半导体公司想依靠其高超的操作技能固守QFP不放而对BGA的兴趣不大,而美国公司对:
BGA应用领域的扩展,对BGA的发展起到了推波助澜的作用。
BGA封装经过十几年的发展已经进入实用化阶段,目前BGA已成为最热门封装。
随着集成电路技术的发展,对其封装要求越来越严格。
这是因为封装关系到产品的性能,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的交调噪声“Cross-TalkNoise”现象,而且当IC的管脚数大于208脚时,传统的封装方式有其困难。
因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片皆转而使用BGA封装。
BGA一出现便成为CPU,高引脚数封装的最佳选择。
BGA封装的器件绝大多数用于手机、网络及通讯设备、数码相机、微机、笔记本计算机、PAD和各类平板显示器等高档消费市场。
BGA封装的优点有:
(1)输入输出引脚数大大增加,而且引脚间距远大于QFP,加上它有与电路图形的自动对准功能,从而提高了组装成品率;
(2)虽然它的功耗增加,但能用可控塌陷芯片法焊接,它的电热性能从而得到了改善;
对集成度很高和功耗很大的芯片,采用陶瓷基板,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作;
(3)封装本体厚度比普通QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上;
(4)寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;
(5)组装可用共面焊接,可靠性高。
BGA封装的不足之处:
BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大;
塑料BGA封装的翘曲问题是其主要缺陷,即锡球的共面性问题。
共面性的标准是为了减小翘曲,提高BGA封装的特性,应研究塑料、粘片胶和基板材料,并使这些材料最佳化。
同时由于基板的成本高,致使其价格很高。
BGA封装按基板所用材料可分有机材料基板PBGA(PlasticBGA)、陶瓷基板CBGA(CeramicB-GA)和基板为带状软质的TBGA(TapeBGA),另外还有倒装芯片的FCBGA(FilpChipBGA)和中央有方型低陷的芯片区的CDPBGA(CavityDownPBGA)。
PBGA基板:
一般为2~4层有机材料构成的多层板,Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。
CBGA基板是陶瓷基板,芯片与基板问的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip)的安装方式,又可称为FCBGA;
Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。
TBGA基板为带状软质的1~2层PCB电路板。
小型球型矩正封装Tinv-BGA(TinvBallGridArray)。
它与BGA封装的区别在于它减少了芯片的面积,可以看成是超小型的BGA封装,但它与BGA封装比却有三大进步:
(1)由于封装本体减小,可以提高印刷电路板的组装密集度;
(2)囚为芯片与基板连接的路径更短,减小了电磁干扰的噪音,能适合更高的工作频率;
(3)更好的散热性能。
微型球型矩正封装mBGA(microBallGridArray)。
它是。
BGA的改进版,封装本体呈正方形,占用面积更小、连接短、电气性能好、也不易受干扰,所以这种封装会带来更好的散热及超频性能,尤其适合工作于高频状态下的DirectRDRAM,但制造成本极高