电子元件封装.docx

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电子元件封装

电子封装中电容电阻封装

注：

1mil=1/1000英寸，1英寸=2.539999918厘米

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

注：

A\B\C\D四类型的封装形式则为其具体尺寸,标注形式为LXSXH

1210具体尺寸与电解电容B类3528类型相同

0805具体尺寸：

2.0X1.25X0.5

1206具体尺寸：

3.0X1.50X0.5

电解电容：

可分为无极性和有极性两类，无极性电容下述两类封装最为常见，即0805、0603；而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容，一般我们平时用的最多的为铝电解电容，由于其电解质为铝，所以其温度稳定性以及精度都不是很高，而贴片元件由于其紧贴电路版，所以要求温度稳定性要高，所以贴片电容以钽电容为多，根据其耐压不同，贴片电容又可分为A、B、C、D四个系列，具体分类如下：

类型封装形式耐压

A321610V

B352816V

C603225V

D734335V

无极性电容的封装模型为RAD系列，例如“RAD-0.1”“RAD-0.2”“RAD-0.3”“RAD-0.4”等，其后缀的数字表示封装模型中两个焊盘间的距离，单位为“英寸”。

电解电容的封装模型为RB系列，例如从“RB-.2/.4”到“RB-.5/.10”，其后缀的第一个数字表示封装模型中两个焊盘间的距离，第二个数字表示电容外形的尺寸，单位为“英寸”。

PROTEL99SE元件的封装问题

2009-04-1214:

34

元件封装是元件在电路板是存在的形势，Footprint那栏是元件封装栏，要自己输入，比如电阻可以用AXIAL0.3等等

protel99常用元件的电气图形符号和封装形式

1.标准电阻：

RES1、RES2；封装：

AXIAL-0.3到AXIAL-1.0

两端口可变电阻：

RES3、RES4；封装：

AXIAL-0.3到AXIAL-1.0

三端口可变电阻：

RESISTORTAPPED，POT1，POT2；封装：

VR1-VR5

2.电容：

CAP（无极性电容）、ELECTRO1或ELECTRO2（极性电容）、可变电容CAPVAR

封装：

无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4，有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.

3.二极管：

DIODE（普通二极管）、DIODESCHOTTKY（肖特基二极管）、DUIDETUNNEL（隧道二极管）DIODEVARCTOR（变容二极管）ZENER1~3（稳压二极管）

封装：

DIODE0.4和DIODE0.7;（上面已经说了，注意做PCB时别忘了将封装DIODE的端口改为A、K）

4.三极管：

NPN，NPN1和PNP，PNP1；引脚封装：

TO18、TO92A（普通三极管）TO220H（大功率三极管）TO3（大功率达林顿管）

以上的封装为三角形结构。

T0-226为直线形，我们常用的9013、9014管脚排列是直线型的，所以一般三极管都采用TO-126啦！

5、效应管：

JFETN（N沟道结型场效应管），JFETP（P沟道结型场效应管）MOSFETN（N沟道增强型管）MOSFETP（P沟道增强型管）

引脚封装形式与三极管同。

6、电感：

INDUCTOR、INDUCTOR1、INDUCTOR2（普通电感），INDUCTORVAR、INDUCTOR3、INDUCTOR4（可变电感）

8.整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2，引脚封装形式为D系列，如D-44，D-37，D-46等。

9.单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列，从CON1到CON60，引脚封装形式为SIP系列，从SIP-2到SIP-20。

10.双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同，引脚封装形式DIP系列，

不如40管脚的单片机封装为DIP40。

11.串并口类原理图中常用的名称为DB系列，引脚封装形式为DB和MD系列。

12、晶体振荡器：

CRYSTAL；封装：

XTAL1

13、发光二极管：

LED；封装可以才用电容的封装。

（RAD0.1-0.4）

14、发光数码管：

DPY；至于封装嘛，建议自己做！

15、拨动开关：

SWDIP；封装就需要自己量一下管脚距离来做！

16、按键开关：

SW-PB：

封装同上，也需要自己做。

17、变压器：

TRANS1——TRANS5；封装不用说了吧？

自己量，然后加两个螺丝上去。

最后在说说PROTEL99的原理图库吧！

常用元器件都在protelDOSschematicLibraries.ddb里

此外还有protelDOSschematic4000CMOS（4000序列元件）

protelDOSschematicAnalogdigital（A/D,D/A转换元件）

protelDOSschematicComparator（比较器，如LM139之类）

protelDOSschematicintel（Intel的处理器和接口芯片之类）

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系列正电压如7805，7812，7820等

　　79负电压系列有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）

　　电阻：

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

　　电解电容：

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

　　二极管：

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如下：

　　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=1.0mmx0.5mm

　　0603=1.6mmx0.8mm

　　0805=2.0mmx1.2mm

　　1206=3.2mmx1.6mm

　　1210=3.2mmx2.5mm

　　1812=4.5mmx3.2mm

　　2225=5.6mmx6.5mm

　　零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。

是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不同的零件封装。

像电阻，有传统的针插式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉或喷锡（也可手焊），成本较高，较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可焊接在电路板上了。

　　关于零件封装我们在前面说过，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、UJT　　　　　　TO-xxx（TO-3,TO-5）

　　可变电阻（POT1、POT2）　　　　VR1-VR5

　　当然，我们也可以打开C:

\Client98\PCB98\library\advpcb.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。

　塑料封装技术

摘要

塑料封装是指对半导体器件或电路芯片采用树脂等材料的一类封装，塑料封装一般被认为是非气密性封装。

它的主要特点是工艺简单、成本低廉、便于自动化大生产。

塑料产品约占IC封装市场的95%，并且可靠性不断提高，在3GHz以下的工程中大量使用。

标准塑料材料主要有约70%的填充料、18%环氧树脂、外加固化剂、耦合剂、脱模剂等。

各种配料成分主要取决于应用中的膨胀系数、介电常数、密封性、吸湿性、强韧性等参数的要求和提高强度、降低价格等因素。

Plasticpackagingisameansofsemiconductordevicesorcircuitchipssuchasresinusedforaclassofpackagingmaterials,plasticpackaginggenerallyfoundtobenon-hermeticpackage.Itsmainfeatureisasimpleprocess,low-costandeasytoautomatelarge-scaleproduction.ICpackagingplasticproductsaccountforabout95%ofthemarket,andcontinuouslyimprovethereliability,and3GHzinthefollowingwidelyusedintheproject.Standardplasticmaterials,about70%oftheprincipalfiller,epoxyresinand18%,pluscuringagent,couplingagent,suchasreleaseagent.Themaincomponentsofavarietyofingredientsdependingontheapplicationofexpansioncoefficient,dielectricconstant,tightness,moistureabsorption,strengthandtoughness,andotherparametersoftherequirementsandincreasetheintensity,lowerpricesandotherfactors.

关键字塑料封装技术发展

引言

电子封装技术是微电子工艺中的重要一环，通过封装技术不仅可以在运输与取置过程中保护器件还可以与电容、电阻等无缘器件组合成一个系统发挥特定的功能。

按照密封材料区分电子封装技术可以分为塑料和陶瓷两种主要的种类。

陶瓷封装热传导性质优良，可靠度佳，塑料的热性质与可靠度虽逊于陶瓷封装，但它具有工艺自动化自动化、低成本、薄型化等优点，而且随着工艺技术与材料的进步，其可靠度已有相当大的改善，塑料封装为目前市场的主流。

封装技术的方法与原理

塑料封装的流程图如图所示，现将IC芯片粘接于用脚架的芯片承载座上，然后将其移入铸模机中灌入树脂原料将整个IC芯片密封，经烘烤硬化与引脚截断后即可得到所需的成品。

塑料封装的化学原理可以通过了解他的主要材料的性能与结构了解。

常用塑料封装材料有环氧树脂、硅氧型高聚物、聚酰亚胺等

环氧树脂是在其分子结构中两个活两个以上环氧乙烷换的化合物。

它是稳定的线性聚合物，储存较长时间不会固化变质，在加入固化剂后才能交联固化成热固性塑料。

硅氧型高聚物的基本结构是硅氧交替的共价键和谅解在硅原子上的羟基。

因此硅氧型高聚物既具有一般有机高聚物的可塑性、弹性及可溶性等性质，又具有类似于无极高聚物——石英的耐热性与绝缘性等优点。

聚酰亚胺又被称为高温下的“万能”塑料。

它具有耐高温、低温，耐高剂量的辐射，且强度高的特点。

塑料封装技术的发展

塑封料作为IC封装业主要支撑材料，它的发展，是紧跟整机与封装技术的发展而发展。

整机的发展趋势：

轻、小（可携带性）；高速化；增加功能；提高可靠性；降低成本；对环境污染少。

封装技术的发展趋势：

封装外形上向小、薄、轻、高密度方向发展；规模上由单芯片向多芯片发展；结构上由两维向三维组装发展；封装材料由陶封向塑封发展；价格上成本呈下降趋势。

随着高新技术日新月异不断发展对半导体应用技术不断促进，所以对其环氧封装材料提出了更加苛刻的要求，今后环氧塑封料主要向以下五个方面发展：

1向适宜表面封装的高性化和低价格化方向发展。

为了满足塑封料高性化和低价格，适宜这种要求的新型环氧树脂不断出现，结晶性树脂，因分子量低，熔融粘度低，但熔点高具有优良的操作性，适用于高流动性的封装材料。

目前已经有的结晶性环氧树脂，为了得到适用于封装材料的熔点范围，多数接枝了柔软的分子链段，但是成型性和耐热性难以满足封装材料的要求，所以必须开发新的结晶性的环氧树脂。

2向适宜倒装型的封装材料方向发展。

最近随着电子工业的发展，作为提高高密度安装方法，即所谓裸管芯安装引起人们的高度重视。

在裸管芯倒装法安装中，为了保护芯片防止外界环境的污染，利用液体封装材料。

在液体封装料中，要求对芯片和基板间隙的浸润和充填，因这种浸润和充填最终是通过毛细管原理进行的，因此要求树脂具有非常高的流动性，同时无机填充率要降低。

但液体封装料与芯片之间的应力会增大，因此要求塑封料必须具有低的线膨胀系数，现在国外采用具有萘环结构的新型环氧树脂制备塑封料。

3BGA、CSP等新型封装方式要求开发新型材料。

裸管芯安装方法，虽然是实现高密度化封装的理想方法，但目前仍有一些问题，如安装装置和芯片质量保证等，出现了一种新的封装方式即BGA或CSP，这是一种格子接头方式的封装，不仅可以实现小型化、轻量化而且可达到高速传递化，目前这种封装形式正处于快速增长期。

但这种工艺成型后在冷却工艺出现翘曲现象，这是因为基板与封装材料收缩率不同引起的。

克服方法是尽量使封装料与基板线膨胀系数接近，从封装材料和基板粘合剂两方面均需开发新型塑封料的同时提高保护膜与材料的密着性。

4高散热性的塑封料。

随着电子仪器的发展，封装材料散热性的课题已提出，因为塑封料基体材料——环氧树脂属于有机高分子材料，基于分子结构的不同，热传导性的改善受到局限，因此从引线框架的金属材料着手，采用42#铜合金，因为有比较高的热传导率，铜合金引线框架表面有一层氧化膜，因此要求塑封料与之有良好的粘接密着性。

国外有些厂家正在研究开发，通过引入链段，提高范德瓦尔引力，以提高塑封料与铜框架的引力。

5绿色环保型塑封料：

随着全球环保呼声日益高涨，绿色环保封装是市场发展的要求，上海常祥实业　采用不含阻燃剂的环氧树脂体系或更高填充量不含阻燃剂的绿色环保塑封料已经全面上市。

也有一些国外公司正在试用含磷化合物,包括红磷和瞵。

总之，随着集成电路向高超大规模、超高速、高密度、大功率、高精度、多功能方向的迅速发展及电子封装技术由通孔插装（PHT）向表面贴装技术发展，封装形式由双列直插（DIP）向（薄型）四边引线扁平封装（TQFP/QFP）和球栅阵列塑装（PBGA）以及芯片尺寸封装（CSP）方向发展，塑封料专家刘志认为：

塑封料的发展方向正在朝着无后固化、高纯度、高可靠性、高导热、高耐焊性、高耐湿性、高粘接强度、低应力、低膨胀、低粘度、易加工、低环境污染等方向发展。

二　封装技术发展八大趋势

1IC封装正从引线封装向球栅阵列封装发展。

2BGA封装正向增强型BGA、倒装片积层多层基板BGA、带载BGA等方向进展，以适应多端子、大芯片、薄型封装及高频信号的要求。

3CSP的球栅节距正由1.0mm向0.8mm、0.5mm，封装厚度正向0.5mm以下的方向发展，以适应超小型封装的要求。

4晶圆级的封装工艺（waferlevelpackage，WLP）则采用将半导体技术与高密度封装技术有机结合在一起，其工艺特点是：

在硅圆片状态下，在芯片表面再布线，并由树脂作绝缘保护，构成球形凸点后再切片。

由此可以获得真正与芯片尺寸大小一致的CSP封装，以降低单位芯片的生产成本。

5为适应市场快速增长的以手机、笔记本电脑、平板显示等为代表的便携式电子产品的需求，IC封装正在向着微型化、薄型化、不对称化、低成本化方向发展。

6为了适应绿色环保的需要，IC封装正向无铅化、无溴阻燃化、无毒低毒化方向快速发展。

7为了适应多功能化需要，多芯片封装成为发展潮流，采用两芯片重叠，三芯片重叠或多芯片叠装构成存储器模块等方式，以满足系统功能的需要。

8三维封装可实现超大容量存储，有利于高速信号传播，最大限度地提高封装密度，并有可能降低价格，因此，它将成为发展高密度封装的一大亮点。

其它封装技术

1多芯片（MCP）封装。

多芯片封装（MCP，MultichipPackage），许多FLASH就是采用这种封装，通常把ROM和RAM封装在一块儿。

多芯封装（MCP）技术是在高密度多层互连基板上，采用微焊接、封装工艺将构成电子电路的各种微型元器件（裸芯片及片式元器件）组装起来，形成高密度、高性能、高可靠性的微电子产品（包括组件、部件、子系统、系统）。

它是为适应现代电子系统短、小、轻、薄和高速、高性能、高可靠、低成本的发展方向而在PCB和SMT的基础上发展起来的新一代微电子封装与组装技术，是实现系统集成的有力手段。

2PGA（PinGridArray）与PAC（PadArrayCarrier）。

图1-8（a）描述了LCC（LeadlessChipCarrier）与PAC的差别。

显然，随着有源器件I/O管脚的增加，对于I/O管脚分布在四周的封装形式，其整个尺寸也以惊人的速度庞大起来，这与封装尺寸最小化趋势背道而驰。

从图1-8（b）可以看出不同封装形式的管脚数与芯片表面积的变化关系。

很明显，对于大规模和超大规模集成电路，当半导体元器件的I/O管脚数超过100时，PGA和PAC封装具有不可替代的优势。

3球形阵列封装BGA是封装形式的一大进步，封装材料有塑料或陶瓷等。

PBGA的焊球一般为可回流的共晶合金Sn62Pb36Ag2或Sn63Pb37，在焊接时自对中能力很好；CBGA和TBGA的焊球为Sn10Pb60，熔点温度很高（304度左右），在回流焊时不会融化，其自对中能力较差。

随着无铅化的逐步实施，大部分BGA器件开始采用SnAgCu作为引脚材料。

4倒装芯片（Flip-Chip）。

倒装芯片是一种IC芯片与下一级封装连接的技术。

IC的活化面对着基板，在封装效率方面，倒装芯片技术达到了减少芯片尺寸的终点。

倒装芯片的图电技术包括镀金属凸点、金柱、金属柱加聚合物、铜柱、焊料凸点和聚合物凸点等。

倒装芯片的键合工艺包括热压、各向异性导电胶（ACA）、各向同性导电胶（ICA）、非导电胶和焊接等。

结论

封装技术作为信息产业的重要基础在在产品中发挥着很大的作用。

具体来说有封装市场巨大，决定产品性能、可靠性、寿命、成本等。

现代电子信息产业的竞争在某种意义上主要就是电子封装业的竞争，它在一定程度上决定着现代工业化的水平。

而作为封装技术的主流塑料封装技术的发展更加至关重要。

每年都有大量的资金投入到塑料封装技术的改进与研发中，可以预见在将来塑料封装技术将以更加完美的姿态应用在我们生活的方方面面。

参考文献——《微系统封装技术概论》金玉丰王志平编著

《微电子材料与制程》陈力俊主编

《微电子工艺基础》李薇薇王胜利刘玉玲编著

在电子产品行业中电子封装工艺技术的重要性

电子产品行业成长最快的三大版块，囊括“测试与测量”、“电子部件”和“电子封装工艺”.近十年来，无