2.1 表面组装电阻器
表面组装电阻器是贴片元器件中应用最广泛的元件之一。表面组装电阻器最初为矩形片状,20世纪80年代初出现了圆柱形。随着表面组装元器件向集成化、多功能化方向发展,又出现了电阻网络、电容网络、阻容混合网络、混合集成电路等短小、扁平引脚的复合元器件。它与分立元器件相比,具有微小型化、无引脚(或扁平、矮小引脚)、尺寸标准化等特点,特别适合在印制电路板上进行表面安装。常见表面组装电阻器的外观如图2-1所示。
图2-1 常见表面组装电阻器的外观
2.1.1 矩形片式电阻器
矩形片式电阻根据制造工艺不同分为两种类型,一类是厚膜型,另一类是薄膜型。厚膜电阻器是目前表面组装技术中应用最广泛的元件之一,与传统插装电阻器相比较,其体积小、质量轻、电性能稳定、可靠性高、机械强度高、高频特性优越。薄膜型电阻精度高,电阻温度系数小,稳定性好,但阻值范围较窄,适用于精密和高频领域。
1.主要技术指标
1)精度
常见电阻的阻值误差精度及代码表示方法参见表2-1。
表2-1 阻值误差精度及代码表示方法
2)功率
片式电阻的额定功率是电阻在环境温度为70℃时承受的电功率。一般来说,额定功率的大小与它的封装尺寸有关,封装尺寸大的功率相对较大,尺寸小的功率相对较小,不同的封装尺寸相对应的额定功率参见表2-2。
表2-2 不同的封装尺寸相对应的额定功率
2.外形尺寸
贴片电阻器常用外形尺寸长度和宽度来命名。通常有公制(mm)和英制(in)两种表示方法,如英制0603表示元件的长为0.06英寸,宽为0.03英寸,其公制表示为1608,即长为1.6mm,宽为0.8mm。
公制(mm)/英制(in)转换公式为
25.4mm×英制(in)尺寸=公制(mm)尺寸
例如,将0603(0.06in×0.03in)英制表示法转换为公制表示法,即
元件长度=25.4mm×0.06=1.524≈1.6mm
元件宽度=25.4mm×0.03=0.762≈0.8mm
0805英制表示法转换为公制表示法为1608(1.6mm×0.8mm)。
片式电阻结构及外形尺寸如图2-2所示,具体尺寸参见表2-3。
表2-3 片式电阻外形尺寸
图2-2 片式电阻结构及外形尺寸
矩形片式电阻封装尺寸公制和英制的转换表以及包装编带宽度参见表2-4。
表2-4 矩形片式电阻封装尺寸公制和英制的转换表以及包装编带宽度
3.标志内容及方法
常见矩形片式电阻器在元件上标有数字和字母,由于0402和0201的元件尺寸太小,元件上没有标称数值,其参数可以通过包装料盘上的标志获取。
1)矩形片式电阻体上的标志
当矩形片式电阻阻值精度为±5%时,采用三个数字表示,其中前两位数表示有效数字,最后一位表示增加零的个数,如10kΩ记为103,47kΩ记为473。阻值小于10Ω的,在两个数字之间补加“R”,如4.7Ω记为4R7。0Ω(跨接线)则记为000。
当矩形片式电阻阻值精度为±1%时,则采用四个数字表示,其中前三位数表示有效数字,最后一位表示增加的零的个数,如100kΩ记为1003,470kΩ记为4703。阻值小于10Ω的,仍在第二位补加“R”;阻值为100Ω的,则在第四位补“0”,如4.7Ω记为4R70,10Ω记为10R0,100Ω记为1000。
2)包装料盘上的标注
在包装料盘上,通常采用一组数字及符号来表示电阻的综合性能,不同的厂家略有差异。
下面以国产风华高科片式电阻器为例,来说明矩形片式电阻器的标志识别方法。
① 产品代号:R(厚膜片式固定电阻器)。
② 额定功率系列代号:C(常规功率系列)、S(特殊功率系列)。
③ 型号代号:02(0402)、03(0603)、05(0805)、06(1206)、1210(1210)、1812(1812)、10(2010)、12(2512)。
④ 电阻温度系数代号:W(≤±200ppm/℃)、U(≤±400ppm/℃)、K(≤±100ppm/℃)、L(≤±250ppm/℃)、M(≤±500ppm/℃)、无表示(跨接电阻)。
⑤ 电阻值代号:三位数(E-24系列)中前两位表示有效数字,第三位表示有效数字后零的个数;四位数(E-96系列)中前三位表示有效数字,第四位表示有效数字后零的个数;“000”表示跨接电阻;小数点用R表示。
⑥ 电阻值误差精度代号:F(±1%)、G(±2%)、J(±5%)、K(±10%)、J跨接电阻(≤50mΩ)。
⑦ 包装方式代号:T(编带包装)、B(塑料盒包装)、C(塑料袋散装)。
2.1.2 圆柱形固定电阻器
圆柱形固定电阻器即金属电极无引脚端面元件(Metal Electrode Face Bonding Type),简称MELF电阻器。其结构形状和制造方法基本上与引线电阻器相同,它分为碳膜电阻器、金属膜电阻器和玻璃釉膜电阻器三大类。与片式电阻器相比,圆柱形固定电阻器无方向性和正反面性,包装使用方便,装配密度高,固定到印制板上有较高的抗弯曲能力,特别是噪声电平和三次谐波失真都比较低,常用于高档音响电器产品中。
1.主要技术指标
常见圆柱形电阻器的主要技术特性参见表2-5。
表2-5 常见圆柱形电阻器的主要技术特性
2.外形尺寸
圆柱形电阻器的外形尺寸如图2-3所示,具体尺寸参见表2-6。
图2-3 圆柱形电阻器的外形尺寸
表2-6 圆柱形电阻器尺寸表
3.标记识别
圆柱形电阻器的色环标志如图2-4所示。
图2-4 圆柱形电阻器的色环标志
当阻值允许偏差为J(±5%)时,采用三条色环标志:第一、二条色环表示有效数字,第三条色环表示前两位有效数字后面增加零的个数;当阻值允许偏差为G(±2%)时,用四条色环表示;当阻值允许偏差为F(±1%)的时,用五条色环标志:第一、二、三条色环表示有效数字,第四条色环表示前三位有效数字后面增加零的个数,第五条色环表示阻值允许偏差。色带的第一条靠近电阻器的一端,最后一条比其他各条宽1.5~2倍,色标法中各色所代表的含义参见表2-7。
表2-7 圆柱形电阻器色环说明
2.1.3 表面组装电阻网络
表面组装电阻网络又称贴片排电阻或集成电阻器。它是将按一定规律排列的分立电阻器集成在一起的组合型电阻器,具有体积小、质量轻,可以高密度安装,可靠性高、可焊性好等特点。使用时,焊接远离元件的引出端,不会带来热冲击,引出端扁平短小,且元件均进行了密封,寄生电参数小,便于屏蔽。
1.分类
表面组装电阻网络按电阻膜特性分为厚膜型和薄膜型。其中厚膜电阻网络应用最为广泛,薄膜电阻网络只在要求高频、精密的情况下使用。
表面组装电阻网络按结构特征可分为小型扁平封装(SOP)型电阻网络、芯片功率型电阻网络、芯片载体型电阻网络和芯片阵列型电阻网络四种,各自的结构与特征参见表2-8。
表2-8 表面组装电阻网络的结构与特征
小型扁平封装(SOP)型电阻网络是将电阻元件用厚膜方法或薄膜方法制作在氧化铝基板上,将内部连接线与外引出端焊接后,模塑封装而制成的,引线间距为1.27mm。SOP型电阻网络的外形如图2-5所示。SOP型电阻网络的几种典型网络电路如图2-6所示。具有16根引线的网络由8~24个电阻元件组成。SOP型电阻网络在耐湿性和机械强度方面具有突出的优点,装配时由于两侧引线的作用,因此具有一定的缓冲效果和散热性。
图2-5 SOP型电阻网络的外形
芯片功率型电阻网络采用氧化钽薄膜或厚膜电阻器,并在电路表面覆盖低熔点玻璃膜。这种电阻网络的特点是电路功率较大,尺寸偏大,精度高,适用于功率电路。
芯片载体型电阻网络是在硅基片上制作薄膜微片电阻网络,再通过粘贴或低温焊接的方法贴装在陶瓷基板上,并用连接线将微片上的焊区和基板上的焊区焊接起来。基板的四个侧面都印烧上电极,并镀上Ni-Sn层。这类电阻网络具有小而薄的特点,可高速贴装。
图2-6 SOP型电阻网络的几种典型网络电路
芯片阵列型电阻网络可视为矩形片式电阻的阵列化,如图2-7所示。它将多个电阻按阵列形式制作在一块氧化铝陶瓷基片上的。因此,其结构、用材及各种性能与矩形片式电阻器相似。芯片阵列型电阻网络在基板两侧印烧电极并电镀Ni-Sn层。
图2-7 芯片阵列型电阻网络电路
2.外形尺寸
SOP型电阻网络的外形尺寸如图2-8所示,具体尺寸参见表2-9。
图2-8 SOP型电阻网络的外形尺寸
表2-9 SOP型电阻网络尺寸表
3.标志识别
下面以RCML08W103JT电阻网络为例,来说明表面组装电阻网络的标志识别方法。
① 产品代号:RCM(厚膜片式网络电阻器)。
② 型号代号:T(1005型)、L(1608型)、C(3216型)。
③ 端子数:04(4个)、08(8个)。
④ 端子形状:W(凸电极直角)、V(凸电极缺角)。
⑤ 电阻值代号。
⑥ 电阻值误差精度代号:F(±1%)、G(±2%)、J(±5%)、K(±10%)。
⑦ 包装方法代号:T(编带包装)、B(塑料盒包装)、C(塑料袋包装)。
2.1.4 表面组装电位器
表面组装电位器,又称片式电位器。它有片状、圆柱状、扁平矩形等各种形状。在电路中起调节分电路电压作用的电位器称为分压式电位器;起调节分电路电阻的电位器称为可变电阻器。
1.分类
表面组装电位器按结构可分为敞开式微调电位器和密封式微调电位器两类。
1)敞开式微调电位器
敞开式微调电位器的实物图和外形示意图如图2-9所示。这种电位器无外壳保护,灰尘和潮气易侵入产品,对性能产生一定影响,但价格低廉,因此常用于消费类电子产品中。但敞开式的片状电位器仅适用于再流焊工艺,不适用于波峰焊工艺。
图2-9 敞开式微调电位器的实物图和外形示意图
2)密封式微调电位器
密封式微调电位器是经过密封处理的,适应各种焊接方式,具有调节方便、可靠、寿命长的特点,常用于高档电子产品中。密封式电位器有几种不同的类型,即单圈或多圈调节及顶部(垂直)或侧面式(水平)调节。不同类型密封式微调电位器的外形如图2-10所示。
图2-10 不同类型密封式微调电位器的外形
2.外形尺寸
常见微调电位器的外形尺寸及对应焊盘尺寸如图2-11所示。
图2-11 常见微调电位器的外形尺寸及对应焊盘尺寸
3.标志识别
下面以CVR43C-223SW1微调电位器为例,来说明表面组装电位器的标志识别方法。
① 产品代号:片状微调电位器。
② 尺寸:4(4mm)、3(3mm)。
③ 端子数:2(2端子)、3(3端子)。
④ 电路类型:A(电压调节)、B(电流调节)。
⑤ 标称电阻值。
⑥ 调节方式:S(标准“一”字形调节口)、A(自动“十”字形调节口)、R(反面调节)。
⑦ 包装:B(散装)、W(编带)。
⑧ 包装标准数量:1(1000)、2(2000)、5(5000)、0(10000)。
⑨ 其他。