第二章  SMT料件知识

一、 PCB（Printed  Circuit   Board）即印刷电路板

1.  PCB组成成份：电脑板卡常用的是FR-4型号，由环氧树脂和玻璃纤维复合而成。

2.  PCB作用

2.1 提供元件组装的基本支架

2.2 提供零件之间的电性连接（利用铜箔线）

2.3 提供组装时安全、方便的工作环境。

3.  PCB分类

3.1 根据线路层的多少分为：双面板、多层板。双面板指PCB两面有线路，而多层板除PCB

两面有线路外，中间亦布有线路，目前常用的多层板为四层板，中间有一层电源和一

层地。

3.2 根据焊盘镀层可分为：喷锡板、金板、喷锡板因生产工艺复杂，故价钱昂贵，但其上锡性能优于金板。

4.  PCB由线路、焊垫、丝印、绝缘漆、金手指、定位孔、导通孔、贯穿孔等构成。

4.1 线路：线路是提供信号传输的主要通道，随着电子集成度越来越高，线路越来越精细，有些线路要求有屏闭作用，如有些在两条线路之间有一条空线，有些线路做成弯弯曲曲的形状，其目的是用来作屏闭作用。

4.2 焊垫：焊垫是零件组装的地方，经过过回焊炉锡膏熔解或过波峰焊后对零件进行固定。

4.3丝印：也即白油，文字印刷标明零件的名称、位置、方向。PCB上有产品型号、版本、CE字样、FCC代码、MADE  IN  CHINA（或MADE  IN  TAIWAN）、  UL码（94V-0），厂商标志（LOGO图样）和生产批号。

4.4 绝缘漆：绝缘漆作用是绝缘、阻焊、防止PCB板面被污染，今后的PCB以黄油和绿油偏

多。

4.5 金手指：与主板传递信号，要求镀金良好。

4.6 定位孔：固定印刷锡膏用。

4.7 导通孔：又称VIA孔，PCB上最小的孔，作导通用。

4.8 贯通孔：插DIP件用。                                

4.9 螺丝孔：固定螺丝用。

5. MARK点              

     5.1作用：① 便于机器识别PCB；②PCB中心定点之参照；③校正不规则PCB。

     5.2要求：① 至少有两点，但若仅两点，这两点不可以在同一水平线或垂直线上。

               ② 周围尽量不要有焊盘或导通孔等，避免机器误识别。

               ☉（周围是指中心部分）

二、 SMT 件基本知识      

SMT元器件 的设计﹑开发﹑生产，为SMT的发展提供了物料保证。常将其分为SMT组件(SMC含表面安装电阻﹑电容﹑电感)和SMT器件(SMD，包含表面安装二极管﹑三极管﹑集成电路等)。我们常接触的元器件有：

1.  电阻器

1.1   电阻的类型及结构和特点：              

1.1.1 碳膜电阻：气态碳氧化合物在高温和真空中分解，碳沉积在瓷棒或瓷管上，形成一层结晶碳

膜。改变碳膜的厚度和用刻槽方法变更碳膜的长度，可以得到不同的阻值，碳膜电

阻成本较低。

1.1.2 金属膜电阻：在真空中加热合金，合金蒸发，使瓷棒表面形成一层导电金属膜，刻槽和改

变金属膜厚度可以控制阻值，与碳膜电阻相比体积小，噪声低，稳定性好，但成本

较高。

1.1.3 碳质电阻：把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经热处理制成，在电阻上用色环表示它的

阻值，这种电阻成本低，阻值范围宽，但性能差，极少采用。

1.2  电阻的主要特性指标：

     表征电阻的主要技术参数有电阻值、额定功率、误差范围等

1.2.1 电阻的单位：欧姆（Ω）、千欧姆（KΩ）、兆欧姆（MΩ）

    其中：1000Ω=1KΩ 、 1000KΩ=1MΩ

1.2.2 电阻常用符号"R"表示。

1.2.3 电阻的表示方法

      电阻的阻值及误差，一般可用数字标记印在电阻器上或用色环表示，下面只介绍数字表示法：

① 误差值为 5%的贴片电阻一般用三位数标印在电阻器上，其中前两位表示有效数字，第三位表                         

   示倍数10n次方，例如：一颗电阻本体上印有473则表示电阻值=47×103Ω=47KΩ，100Ω

的电阻本体上印字迹为101。

有时还会遇到四位数表示的电阻如﹕

       1203…………………120000Ω  (120KΩ)

       4702…………………47000Ω   (47KΩ)

    ② 精密电阻通常用四位数字表示，前三位为有效数字，第四位表示10n次方，例如：147Ω的精密电阻，其字迹为1470，但在0603型的电阻器上再打印4位数字，不但印刷成本高，而且肉眼难于辨别，详见附件E96系例的标示方法。

③  小于10Ω的阻值用字母R与二位数字表示：

        5R6=5.6Ω    3R9=3.9Ω    R82=0.82Ω

④ SMD电阻的规格有0805,0603,0402等，如0805表示0.08(长)×0.05(宽)英寸。

  ⑤ 另外还有SMD型的排阻，通常用RP××表示，如：10K OHM  8P4R  表示8个脚由4个独立电阻组成，阻值为10K  OHM的排阻。图：R

       还有一种SMD型排阻，有方向标示的，有一脚为公共端，其它脚PIN与公共端构成一个电

       阻。图：

 1.2.4 电阻的主要功能：限流和分压

注意：在元器件取用时，须确保其主要参数一致，方可代用，但必须经品保人员确认。

2、  电容器

2.1  电容器的种类、结构和特点：

2.1.1 陶瓷电容：用陶瓷做介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后烧成银质薄膜体极板制板，

      其特点是体积小，耐热性较好、损耗小，绝缘电阻高，但容量小，适用于高频电路，

      铁电陶瓷电容容量较大，但损耗和温度系数较大，适用于低频电路。

2.1.2 铝电解电容：它是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极制

      成，还需经右流电压处理，处理使正极片上形成一层氧化膜做介质，其特点是容量大，但

      漏电大，稳定性差，有正负极性，适于电源滤波和低频电路中。使用时正负极不要接反。

2.1.3    钽铌电解电容：它用金属钽或者铌做正极，用稀流酸等配液做负极，用钽或铌表面生成的

      氧化膜做成介质制成，其特点是体积小、容量大、性能稳定、寿命长、绝缘电阻大、温度

      特性好，用在要求较高的设备中。

2.1.4    陶瓷电容用C.CAP或Cer.CAP表示，简写C/C；电解电容用E.CAP表示简写E/C，钽电容用

      T.CAP或TAN.CAP简写T/C；电解电容、钽电容均为极性电容。

2.2   电容器主要特性指标：

      表征电容器的主要参数有电容量、误差范围、工作电压、温度系数等等

2.2.1 电容的单位：法拉（F）、 微法拉（uF）、 皮法拉（pF）、纳法（nF）

                  其中：1F=10 6 uF =109nF=10 12 pF              

2.2.2 电容器常用"C"、"BC"、"MC"、"TC"表示。

2.2.3 电容器的表示方法：数字表示法或色环表示法数字表示方法一般用三位数字，前两位表示

有效数字，第3位表示倍数10n次方，单位为pF   列如： 473表示47000pF、103表示10000pF

即0.01uF 。 

2.2.4 电容的主要功能：产生振荡、滤波、退耦、耦合。

2.2.5 SMD电容的材料有"NPO"，"X7R"，"Y5V"，"Z5U"等，不同的材料做出不同容值范围的电容。

     （详见附件五）

2.2.6 SMD电容的规格与电阻一样有0805、0603、0402、1206等，其算法与电阻相同。

2.2.7 SMD钽电容表面有字迹表明其方向、容值，通常有一条横线的那边标志钽电容的正极。

2.2.8 钽电容规格通常有：A：Size   B：Size   C：Size  D：Size  E：Size   J：Size由A→J钽电容体积由小→大。

注意：(1) 因电容容值未丝印在组件表面，且同样大小﹑厚度﹑颜色相同的组件，容值大小不一定相同，故对电容容值判定必须借助检测仪表测量。

(2) 钽质电解电容﹑铝壳电解电容类型的电容，它们均有极性方向，其表面常丝印有容量大小和耐压。

(3) 耐压表示此电容允许的工作电压，若超过此电压，将影响其电性能，乃至击穿而损坏。

2.2.9 矩形贴片电阻、电容元件的外形尺寸代号：

          矩形贴片电阻、电容元件，是ＳＭＣ中最常用的，为了简便起见常用四位数字代号来表示其外形尺寸，由于外形尺寸有英寸与公制两种，有时会混淆而分辨不清。一般日本公司产品都用公制，欧美公司产品都是英制，我国早期从日本引进ＳＭＴ较多用公制代号，而近几年又大多从欧美引进较多使用英制代号，所以目前两种经常使用。矩形贴片电阻、电容元件的外形代号取其长与宽的尺寸单位数值，公制为“mm”而英制为10mil数值，mil为千分之一英寸,1英寸=2.54cm 

注意：同一种外形规格的贴片电阻，其厚度是一致的，而贴片电容就不同，同一 种外形规格有几种厚度，厚度与电容量和工作、电压有关。

公制尺寸

3.2mm x 1.6mm

2.0mm x1.25mm

1.6mm x 0.8mm

1.0mm x 0.5mm

公制代号

3216

2125

1608

1005

英制尺寸

120mil x 60mil

80mil x50mil

60mil x 30mil

40mil x 20mil

英制代号

1206

0805

0603

0402

3、 二极管

3.1 二极管在电子线路中用符号“   ”表示      ，用字母D标记：

        分： 普通二极管         功能：单向导通

             稳压二极管         功能：稳 压

             发光二极管         功能：发 光

             快速二极管        

                        +         _

          二极管符号“              ”定位时要与元件外形“+            _”对应，其本体上有黑色环形标志的为负极。（它是有极性的器件，原则上有色点 或色环标示端为其负极。在贴装时，须确保其色环(或色点)与PCB上丝印阴影对应。）

3.2  表面安装三极管

         三极管由两个相结二极管复合而成，也是有极性的器件，贴装时方向应与PCB丝印标识 一致。表面安装三极管为了表示区别型号，常在表面丝印数字或字母。贴装和检查时可据其判别其型号类别。

3.3  表面安装电感

          电感在电子线路中用          表示，以字母”L”代表。其基本单位为亨利(亨)，符号用H 表示。表面安装电感平时常称为磁珠，其外型与表面安装电容类似，但色泽特深，可用”LCR”检测仪表区分，并测量其电感量。

4、  DRAM (Dynamic Raclom Accss Memory动态随机存储器)

4.1  种类：

         FP  DRAM   （快速掩模式 DRAM）                                                    

         EDO  DRAM （Extend Data-Output）                                                   

         SDRAM      （同步DRAM）                                               

         SGRAM      （同步图形RAM）

4.2 表征DRAM：

     规格：① 容量V53C16256HK-50表示 16bit 256 K单元,即 512K bye， 故两粒为1MB。 

              算法（256K×16）÷8=512K=0.5Mbyte

               注：1M=1024K

           ② - 50表示存取时间为50ns， ns    为纳秒，有些DRAM 用频率

             （MHZ）表示速度。

              注： 1秒=10 9  纳秒

           ③ 厂牌及生产批号：

            * 使用在同一产品上的DRAM，必须种类相同、规格、厂牌相同并尽量要

              求生产批号也相同。

           不同厂牌、种类、规格的DRAM 要分批注明及移转。

4.3  常见DRAM的厂牌及标记：

厂牌

标记

厂牌

标记

茂矽(mosl)

LGS

LGS

ALLANCE

MT

Elite MT

世界先进

(Vang uard)

Samsung

SEC

西门子

(SIEMENS)

SIEMENS

NPNX

NPN

tm

    Tm

5、 表面安装集成电路

       集成电路是用IC或U表示，它是有极性的器件，其判定方法为：正放IC，边角有缺口(或凹坑或条或圆点等)标识边的左下角第一引脚为集成电路的第1引脚，再以逆时针方向依次计为第2﹑3﹑4…引脚。贴装IC时，须确保第一引脚与PCB上相应丝印标识(斜口﹑圆点﹑圆圈或”1”)相对应，且保证引脚在同一平面，无变形损伤。搬运﹑使用IC时，必须小心轻放， 防止损伤引脚，且人手接触IC需戴静电带(环)将人体静电导走,以免损伤。

6、 芯片：                                                                

6.1 芯片根据封装形式有 PLCC、PQFP、BGA。

6.2 芯片使用必须注意厂牌、品名、产地、生产日期、版本号。

6.3 芯片第一脚方向，通常为一凹陷的圆点，或者用不同于其他三个角的特别标记。

6.4 贴装IC的一种新型封装 ——  BGA

7、 BGA简介

BGA（Ball  Grid  Array）的缩写，中文名“球状栅格排列”。在电子产品中，由于封装的更进一步小型化，多Pin化。对于PLCC、PQFP的包装芯片型已很难适应新一代产品的要求，BGA的出现，可以解决这一难题。

7.1  BGA的几个优点

7.1.1 可增加脚数而加大脚距离。

7.1.2 焊接不良率低，接合点距离缩短，提高了电器特性。

7.1.3 占有PCB面积小。

7.2  BGA的结构

     SOP、PLCC、PQFP在制作时，都采用金属框架，在框架上粘贴芯片，然后再注塑封装，最后从框架上成形冲下，而BGA不是这样，它分三部份：①主体基板；②芯片；③塑料包封。

                  印刷基板                陶瓷基板                          芯片    

                  圆焊盘                                     

                  对穿孔

                                                                           焊锡珠

7.3  BGA的储存及生产注意事项。

7.3.1 单面贴装SMD件工艺流程：

烘PCB → 全检PCB → 丝印锡膏 → 自行全检 → 手工定SMD件 → 自检（BGA

焊盘100%检） → YVL88Ⅱ装贴BGA → 检查贴装件 → 过Reflow焊接→ BGA 焊

接检查 → 精焊 → IPQC（抽检）→ DIP件插装及焊接 → 测试→  IPQC →

PACK → 结束。

7.3.2 双面贴SMD件工艺流程：

      要求先做非BGA面件，再做BGA面件，以保证BGA的焊接质量。

7.3.3 在生产中要注意的事项。

<1> 丝印的质量，所用的锡膏应是当天新开盖的，丝印在BGA焊盘的锡膏必须平均，要全检。

<2> 生产线不能有碰锡膏现象，特别是BGA焊盘的锡膏。如有碰伤超过三点的要求重新印刷。

<3> 进行贴装BGA前，要对BGA进行全检，检查有无其它小零件移至BGA焊盘中，检查BGA锡膏是否良好，如有不良则纠正方可贴BGA。

<4> 贴装好的BGA在上回形炉前应检查，以白边为准，看是否在白边正中。

7.3.4 BGA的保存。

<1> BGA拆装后8小时内应上线贴装完，并过回形炉，或打开BGA包装，发现湿度指         

<2> 示在30%RH以上的要进行烘烤，不同品牌的产品分不同条件下的烘烤。暂时不用的BGA应在防潮箱内保存。

三、 SMD元件的包装形式：                                                             

1．散装（Bulk）：把表面粘著元件零散地放在一起，如果有引线的话，彼此互相碰撞，就会损害到平整性了，若使用取置机时，可以利用振动盘。

  2. 管状（Magaime  or  Tube）

  3. 卷带式（Tape and Reel）

4. 盘式

四、 PCB及IC的方向

判别零件方向是否正确是SMD件第一脚与PCB第一脚正对。

   PQFP                  PQFP                    PQFQ

 （有一凹圆点）       （芯片体有一个凹角）    （芯片体有一角特别标记）

常见IC在PCB上的第一脚

五、如何读懂BOM

     要清楚生产用料必须学会看BOM，阅读BOM主要注意几方面：

1．要清楚产品型号、版本，如VA-391  V3.2  BOM上标题为：

产品型号：V A-391

                              芯片名称

                            AGP型

                           VGA卡

产品名称：S3 Savage3D  AGP  8M(1M*16)SD

                                                       显存类型为SDRAM

                                                     表示1颗显存为1M×16

                                                    显存为8M  Byte

                                                    AGP型的卡                                                                                                                     

                                                 表示用S3公司的Savage3D型号的芯片

                                                                                                  2. 区分BOM中哪些是SMD件，哪些是DIP件

   凡是BOM描述中有下列文字或字母之一都是SMT用料

  “SMD、0603、0805、1206、Chip、SMT、QFP、PLCC、BGA、SOJ”

3. 插装件一般有“DIP”字样，但电解电容一般为DIP型，BOM上通常省去“DIP”字

   样，如：BOM上描述E.Cap或E/C  22μF  16V   20%    4×7mini。

4. 有些零件要看外形才知属SMD还是DIP件。举例：

   a. 描述为chip  CAP  0.01μF   50V  +80%-20%   SMD  0603

      表示：该电容是晶片陶瓷电容，容值为0.01μF ,耐压50V，误差为+80%-20%，即容

      值允许范围: 0.018μF ~0.008μF ，SMD  0603型的。

b. 描述为chip  Resister  10  OHM  1/10W   5%   0603

       表示：该晶片电阻阻值为10Ω，功率为0.1瓦，误差为±5%   0603规格。

c. 描述为：Chipset  Sis6326  H0   208-Pin  PQFP

       表示：该芯片为SIS公司名称为6326版本为H0，208个脚，PQFP型。

d. 描述为：PCB  for   VA-391  V3.2  16×8.3cm，4-L  SS   Yellow

       表示：该PCB为VA-391，版本为3.2，长×宽为16×8.3cm，4-L表示该PCB为4层

       板，SS（Single  Side）表示单面上零件，如果为DS（double  side）表示PCB双面

       上零件，yellow表PCB的颜色为黄色。

5. 看清楚描述是否有指定零件的厂牌及颜色等。

6. 位置是指零件用在PCB板上的位置。