电子元器件入门知识.ppt

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1、电子元器件入子元器件入门知知识电子元器件基本常识1.什么是电子元器件?电子元器件是元件和器件的总称.分为以下两种:1）电子元件：指在工厂生产加工时不改变分子成分的产品，如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件无源器件(也称为被动器件被动器件).被动元件被动元件(Passive Components)也称为无源器件,是一种不需要能量的来源而实行其特定的功能的器件。简单理解就是无需能（电）源的器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点：1.自身或消耗电能,或把电能转变为不同形式的其他能量;2.只需输入信号,不需要外加电源就能正常工作.被动元

2、件分类被动元件分类1.电路类器件2.连接类器件1.电路类器件1).二极管(diode);2).电阻器(resistor);3).电阻排(resistor network);4).电容器(capacitor);5).电感(inductor);6).变压器(transformer);7).继电器(relay);8).按键(key);9).蜂鸣器、喇叭.咪头(microphone,speaker);10).开关(switch).2.连接类器件1).连接器(connector);2).插座(socket);3).连接电缆(cable or line);4).印刷电路板(PCB=printed circ

3、uit board)2）电子器件：指在工厂生产加工时改变了分子结构的产品,比如电子管和晶体管,现在泛指用半导体材料制造的基本电子产品.又称有源器件有源器件或主动器件主动器件.由于新材料、新技术的不断涌现，现代电子元件和器件的界限已比较模糊。按分类标准，电子器件可分为12个大类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。主动器件主动器件(有源器件)主动器件(Active Components)也称为有源器件,是一种由电流方向获得或是依靠电流方向的器件.简单理解就是需能(电)源的器件。从电路性质上看，有源器件有两个基本特点：1.自身也消耗电能。2.除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正 常工作。

4、主动器件分类主动器件分类1.分立器件1)双极型晶体三极管(bipolar transistor),一般简称三极管;2)场效应晶体管(field effective transistor);3)晶闸管也叫可控硅(thyristor);4)半导体电阻与电容(用集成技术制造的电阻和电容).二 极 管 1.什么是二极管?二极管的英文是diode.二极管的正.负二个端子,正端A称为阳极,负端K称为阴极.电流只能从阳极向阴极方向移动.一些初学者容易产生这样一种错误认识：“半导体的一半是一半的半；而二极管也是只有一半电流流动(这是错误的)，所有二极管就是半导体”.其实二极管与半导体是完全不同的东西.我们只能

5、说二极管是由半导体组成的器件.半导体无论那个方向都能流动电流.三 极 管半导体三极管亦称双极型晶体管,其种类非常多.1.按照结构工艺分类,有PNP和NPN型;2.按照制造材料分类.有锗管和硅管;3.按照工作频率分类,有低频管和高频管;一般低频管用 以处理频率在3MHz以下的电路中,高频管的工作频率 可以达到几百兆赫.4.按照允许耗散的功率大小分类,有小功率管和大功率 管;一般小功率管的额定功耗在1W以下，而大功率管 的额定功耗可达几十瓦以上.二极管具有单向导电性，三极管具有放大作用。二极管有一个PN结,三极管有两个PN结,分为PNP,NPN两种三极管.PN结N型半导体在硅或锗等本征半导体材料中

6、掺入微量的磷.锑.砷等五价元素,就变成了以电子导电为主的半导体,即N型半导体.在N型半导体中，电子(带负电荷)叫多数载流子，空穴(带正电荷)叫少数载流子。P型半导体在硅或锗等本征半导体材料中掺入微量的硼、铟、镓或铝等三价元素，就就成了以空穴导电为主的半导体，即P型半导体.在P型半导体中,空穴（带正电荷）叫多数载流子，电子（带负电荷）叫少数载流子。PN结通过特殊的“扩散”制作工艺，将一块本征半导体的一半掺入微量的五价元素.变成P型半导体,而将其另一半掺入微量的三价元素.变成N型半导体,在P型半导体区和N型半导体区的交界面处就会形成一个具有特殊导电性能的薄层,这就是PN结,它对P型区和N型区中多数

7、载流子的扩散运动产生了阻力.2.模拟集成电路器件模拟集成电路器件是用来处理随时间连续变化的模拟电压或电流信号的集成电路器件。一般包括：1).集成运算放大器(operational amplifier),简称集 成运放;2).比较器(comparator);3).对数和指数放大器;4).模拟乘/除法器(multiplier/divider);5).模拟开关电路(analog switch);6).PLL(Phase Lock Loop)锁相环电路;7).集成稳压器(voltage regulator);8).参考电源(reference source);9).波形发生器(wave-form ge

8、nerator);10).功率放大器(power amplifier).3.数字集成电路器件1).基本逻辑门(logic gate circuit);2).触发器(flipflop);3).寄存器(register);4).译码器(decoder);5).数据比较器(comparator);6).驱动器(driver);7).计数器(counter);8).整形电路;9).可编程逻辑器件(PLD);10).微处理器 MPU(microprocessor);11).单片机 MCU（Micro-controller);12).DSP数字信号处理器件(Digital signal processor

9、)电子元器件封装1.1.什么是封装？什么是封装？答答:指把硅片上的电路管脚用导线接引到外部接头处指把硅片上的电路管脚用导线接引到外部接头处,以便与其它器以便与其它器 件连接。件连接。2.2.什么是封装形式？什么是封装形式？答答:指安装封装指安装封装,就是半导体集成电路芯片用的外壳就是半导体集成电路芯片用的外壳.它不仅起着安装、它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通 过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通这些引脚又通 过印刷电路板上的导线与其他器件

10、相连接，从而实现内部芯片与过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与 外部电路的连接。外部电路的连接。3.3.封装如何分类？封装如何分类？答答:按照元器件在电路板按照元器件在电路板(PCB)PCB)上的安装方式分为贴片上的安装方式分为贴片(SMDSMD或或SMT)SMT)和插脚和插脚(也称穿孔也称穿孔,Through hole)Through hole)两种。两种。电子元器件的包装通常的包装方式有:1.圆盘（Tape and reel)；2.托盘（Tray)；3.管装（Tube）；4.袋子（bag);5.卡座（Socket);6.弹药包装(Ammo pack)贴片类贴片类(SMD

11、)SMD)1.SOP/SOICSOP是英文Small Outline Package的缩写,即小外形封装.SOP封装技术19681969年由荷兰菲利浦公司开发成功,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.通常包装方式有圆盘,卷带和管装.2.PLCC/CLCCPLCC是Plastic Leaded Chip Carrier的缩写，即塑封J引线芯片封装。俗称四方粒。这种封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形尺寸小、

12、可靠性高的优点.一般都有一个座子（SOCKET)来置放这种IC。通常包装方式有管装和盘装.CLCC(ceramic leaded chip carrier)带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形.带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM 的微机电路等.此封装也称为 QFJ.通常包装方式有管装和盘装.3.BGABGABGA是英文是英文Ball Grid Array PackageBall Grid Array Package的缩写，即球栅阵列封装。在电的缩写，即球栅阵列封装。在电路板的背面按陈列方式制作出球形凸点以代替引脚，在正面装配路板的

13、背面按陈列方式制作出球形凸点以代替引脚，在正面装配LSILSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封2020世纪世纪9090年代随着技术的年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，进步，芯片集成度不断提高，I/OI/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGABGA封装封装开始被应用于生产开始被应用于生产.采用采用BGABGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量

14、提高两到三倍，提高两到三倍，BGABGA与与TSOPTSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性相比，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。能和电性能。BGA BGA 封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用用BGABGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOPTSOP封装的三封装的三分之一；另外，与传统分之一；另外，与传统TSOPTSOP封装方式相比，封装方式相比，BGABGA封装方式有更加快封装方式有更加快速和有效的散热途径速和有效的散热途径.通常包装方式有托盘和卷带两种通常包装方式有托盘和卷

15、带两种.4.QFPQFP是Quad Flat Package的缩写，是“小型方块平面封装”的意思。这种封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷.金属和塑料三种.从数量上看,塑料封装占绝大部分.当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP.塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装.不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI电路,而且也用于VTR信号处理.音响信号处理等模拟LSI电路.引脚中心距有1.0mm/0

16、.8mm/0.65mm/0.5mm/0.4mm/0.3mm等多种规格。0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。另外,有的LSI厂家把引脚中心距为0.5mm的QFP专门称为收缩型QFP或SQFP.VQFP.但有的厂家把引脚中心距为0.65mm及0.4mm的QFP也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱.QFP的缺点:当引脚中心距小于0.65mm时,引脚容易弯曲.为了防止引脚变形,现已出现了几种改进的QFP 品种.如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点,放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP(见

17、TPQFP).在逻辑LSI方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP里.引脚中心距最小为0.4mm.引脚数最多为348 的产品也已问世。通常包装方式有托盘和圆盘.5.QFNQFN(quad flat non-leaded package)四侧无引脚扁平封装.现在多称为LCC.QFN 是日本电子机械工业协会规定的名称.封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP小,高度比QFP低.但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解.因此电极触点难于作到QFP的引脚那样多,一般从14到100左右.材料有陶瓷和塑料两种.当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN.这类封装

18、的包装方式通常是管装.6.MCMMCM(multi-chip module)多芯片组件.将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装.这类通常用托盘包装.插脚/穿孔类(Through hole)1.DIPDIP(dual in-line package)双列直插式封装.引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种.陶瓷称为CDIP.这种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.引脚中心距2.54mm，引脚数从6到64.封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm 和10.16mm 的封装分别称为SDIP(窄体型DIP).但多数情况下并不加以区分,只简

19、单地统称为DIP.这类封装的IC通常是管装.2.SIP/ZIPSIP(single in-line package)单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上时 封装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从2 至23，多数为定制产品。封装的形状各异。也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP。通常包装方式是管装.2.PGAPGA(pin grid array)陈列引脚封装.其底面的垂直引脚呈陈列状排列.封装基材基本上都采用多层陶瓷基板.在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷PGA,用于高速大规模逻辑LSI电路,成本较高.通常包装方式托盘.2.TO-220谢谢观赏谢谢观赏