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大多数表面组装分立元器件是塑料封装。功耗在几瓦以下的功率元器件的封装外形已经标准化。目前,常用的分立元器件包括二极管、三极管、小外形晶体管和片式振荡器等。
两端SMD有二级管和少数三级管器件,三端SMD一般为三极管类器件,四~六端SMD大多封装了两只三极管或场效应管。
1、二极管
二极管是一种单向导电性组件。所谓单向导电性是指当电流从它的正向流过时,它的电阻极小;当电流从它的负极流过时,它的电阻很大,因而二极管是一种有极性的组件。其外壳的封装形式有玻璃封装、塑料封装等。
用于表面组装的二极管有三种封装形式。第一种是圆柱形的无引脚二极管,其封装结构是将二极管芯片装在具有内部电极的细玻璃管中,细玻璃管两端装上金属帽作为正、负电极。外形尺寸有1.5mmx3.5mm和2.7mmx5.2mm两种。
第二种为塑料封装矩形薄片二极管,外形尺寸为3.8mmx1.5mmx1.1mm,可用在VHF(Very High Frequency,甚高频率)~S频段,采用塑料编带包装。
第三种是SOT23封装形式的片状二极管,多用于封装复合二极管,也用于封装高速开关二极管和高压二极管。
2、三极管
三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心组件。三极管是在一块半导体基板上制作两个相距很近的PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基本区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。从三个区引出相应的电极,分别为基区b、发射区e和集电区c。
三极管之所以具有电流放大的作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化来控制集电极电流较大的变化,这是三极管最基本和最重要的特性。电流放大倍数对于某只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
表贴三极可分为双极型三极管和场效应管,一般称为片状三极管和片状场效应管。
片状三极管的封装形式很多。一般片状三极管很少有功率管。片状三极管有3个引脚的,也有4~6个引脚的,其中3个引脚的为小功率普通三极管,4个引脚的为双栅场效应管或高频三极管,而5~6个引脚的为组合三极管。
3、小外形晶体管
小外形晶体管(Small Outline Transistor,SOT)又称为微型片式晶体管,它作为最先问世的表面组装有源器件之一,通常是一种三端或四端元器件,主要用于混合式集成电路,被组装在陶瓷基板上,近年来已大量用于环氧纤维基板的组装。小外形晶体管主要包括SOT23、SOT89和SOT143。
(1)SOT23。SOT23是通用的表面组装晶体管。SOT23封装有三条翼形引脚,引脚材质为42号合金,强度好,但可焊性差。这类封装常见于小功率晶体管、场效应管、二极管和带电阻网络的复合晶体管。该封装可容纳的最大芯片尺寸是0.03inx0.030in,在空气中可耗散达200mW的热量。它有低、中、高三种端面图,以满足混合电路和印制电路的不同要求。高引脚封装更适合于PCB,因为它更易清洗。
SOT23表面均印有标记,通过相关半导体元器件手册可以查出对应的极性、型号与性能参数。SOT23采用编带包装,现在也普遍采用模压塑料空腔带包装。
(2)SOT89。为了能更有效地通过基板散热,这种封装平贴在基板表面上。SOT89的集电极、基极和发射极从管子的同一侧引出,管子底面有金属散热片和集电极相连。SOT89具有三条薄的短引脚,分布在晶体管的一端,通常用于较大功率的元器件。SOT89最大封装管芯尺寸为0.6inx0.60in。在25℃的空气中,它可以耗散500mW的热量,这类封装常见于硅功率表面组装晶体管。
(3)SOT143。SOT143有四条翼形短引脚,引脚中宽度偏大一点的是集电极。它的散热性能与SOT23基本相同,这类封装常见于双栅场效应管及高频晶体管,一般用做射频晶体管。它与SOIC封装相似,只是PCB间隙较小。其封装管芯外形尺寸、散热性能、包装方式及在编带上的位置与SOT23基本相同。
SOT23、SOT89和SOT143最常见的提供方式是采用EIA标准RS-481的编带或卷盘形式供应。其中,最流行的是带有放置器件的模压凹槽的导电带。这些封装是唯一采用波峰焊和再流焊两种方法焊接的有源器件。其余的有源器件,如SOIC和PLCC,大都只用再流焊进行焊接。这些类型的封装在外形尺寸上略有差别,但对于采用smt的电子整机,都能满足贴装精度要求,产品的极性排列和引脚也基本相同,具有一定的互换性。
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