电子材料识别doc.docx
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电子材料识别doc
电子基础知识:
芯片封装与命名规则
一.DIP双列直插式封装
DIP(DualIn-linePackage)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。
采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。
当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。
DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。
DIP封装具有以下特点:
1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。
2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。
3.Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。
二.QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装PQFP(PlasticQuadFlatPackage)
封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。
用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。
采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。
将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。
用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
PFP(PlasticFlatPackage)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。
唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。
QFP/PFP封装具有以下特点:
1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线
2.适合高频使用。
3.操作方便,可靠性高。
4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。
Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。
三.PGA插针网格阵列封装
PGA(PinGridArrayPackage)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。
根据引脚数目的多 少,可以围成2-5圈。
安装时,将芯片插入专门的PGA插座。
为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。
ZIF(ZeroInsertionForceSocket)是指零插拔力的插座。
把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。
然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。
而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。
PGA封装具有以下特点:
1.插拔操作更方便,可靠性高。
2.可适应更高的频率。
Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式.
随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。
这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“Crosstalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。
因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(BallGridArrayPackage)封装技术。
BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。
BGA封装技术又可详分为五大类:
1.PBGA(PlasricBGA)基板:
一般为2-4层有机材料构成的多层板。
Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。
2.CBGA(CeramicBGA)基板:
即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC)的安装方式。
Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。
3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:
硬质多层基板。
4.TBGA(TapeBGA)基板:
基板为带状软质的1-2层PCB电路板。
5.CDPBGA(CarityDownPBGA)基板:
指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。
BGA封装具有以下特点:
1.I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。
2.虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。
3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。
4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。
BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。
1987年,***西铁城(Citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即BGA)。
而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。
1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。
同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。
直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组(如i850)中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。
目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。
四.CSP芯片尺寸封装
随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP(ChipSizePackage)。
它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。
即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。
CSP封装又可分为四类:
1.LeadFrameType(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达(Goldstar)等等。
2.RigidInterposerType(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。
3.FlexibleInterposerType(软质内插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。
其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。
4.WaferLevelPackage(晶圆尺寸封装):
有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。
CSP封装具有以下特点:
1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。
2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。
3.极大地缩短延迟时间。
CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。
未来则将大量应用在信息家电(IA)、数字电视(DTV)、电子书(E-Book)、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽(Bluetooth)等新兴产品中。
五.MCM多芯片模块
为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM(MultiChipModel)多芯片模块系统。
MCM具有以下特点:
1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。
2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。
3.系统可靠性大大提高。
总之,由于CPU和其他超大型集成电路在不断发展,集成电路的封装形式也不断作出相应的调整变化,而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。
集成电路:
IC
一.IC方向识别:
1.IC上会有缺角、圆点、线条
2.IC无任何标识:
将IC型号画面对自己正视型号从左下右上依次为1,2,3
3.有的IC会发现2-3个大小凹坑,以小凹坑标识为第一脚
二.误差字母标示:
F=±1%;G=±2%;H=±3%;J=±5%K=±10%;M=±20%;Z=±80%,-20%
P=±100%-±0%;C=±0.25%;D=±0.5%;N=±30%;
(D=±0.5PF);S=+50%-20%;B=±0.1PF;C=±0.25PF
三.数字耐压表示:
0=4V;1=5.5V;2=6.3V;4=16V;5=25V;6=35V;7=50V;8=63V;9=80VA=100V;B=125V;C=160V;D=180V;E=200V;F=250V
集成电路(IC)型号命名方法/规则/标准
原部标规定的命名方法X XXXXX 电路类型电路系列和电路规格符号电路封装 T:
TTL;品种序号码(拼音字母)A:
陶瓷扁平; H:
HTTL;(三位数字) B :
塑料扁平; E:
ECL; C:
陶瓷双列直插; I:
I-L; D:
塑料双列直插; P:
PMOS; Y:
金属圆壳; N:
NMOS; F:
金属菱形; F:
线性放大器; W:
集成稳压器; J:
接口电路。
原国标规定的命名方法CXXXXX中国制造器件类型器件系列和工作温度范围器件封装符号 T:
TTL;品种代号C:
(0-70)℃;W:
陶瓷扁平; H:
HTTL;(器件序号)E :
(-40~85)℃;B:
塑料扁平; E:
ECL; R:
(-55~85)℃;F:
全密封扁平; C:
CMOS; M:
(-55~125)℃;D:
陶瓷双列直插; F:
线性放大器; P:
塑料双列直插; D:
音响、电视电路; J:
黑瓷双理直插; W:
稳压器; K:
金属菱形; J:
接口电路; T:
金属圆壳; B:
非线性电路; M:
存储器; U:
微机电路; 其中,TTL中标准系列为CT1000系列;H 系列为CT2000系列;S系列为CT3000系列;LS系列为CT4000系列;原部标规定的命名方法CX XXXX中国国标产品器件类型用阿拉伯数字和工作温度范围封装 T:
TTL电路;字母表示器件系C:
(0~70)℃F:
多层陶瓷扁平; H:
HTTL电路;列品种G:
(-25~70)℃B:
塑料扁平; E:
ECL电路;其中TTL分为:
L:
(-25~85)℃H:
黑瓷扁平; C:
CMOS电路;54/74XXX;E:
(-40~85)℃D:
多层陶瓷双列直插; M:
存储器;54/74HXXX;R:
(-55~85)℃J:
黑瓷双列直插; U:
微型机电路;54/74LXXX;M:
(-55~125)℃P:
塑料双列直插; F:
线性放大器;54/74SXXX; S:
塑料单列直插; W:
稳压器;54/74LSXXX; T:
金属圆壳; D:
音响、电视电路;54/74ASXXX; K:
金属菱形; B:
非线性电路;54/74ALSXXX; C:
陶瓷芯片载体; J:
接口电路;54/FXXX。
E:
塑料芯片载体; AD:
A/D转换器;CMOS分为:
G:
网格针栅阵列; DA:
D/A转换器;4000系列; 本手册中采用了:
SC:
通信专用电路;54/74HCXXX; SOIC:
小引线封装(泛指); SS:
敏感电路;54/74HCTXXX; PCC:
塑料芯片载体封装; SW:
钟表电路; LCC:
陶瓷芯片载体封装; SJ:
机电仪电路; W:
陶瓷扁平。
SF:
复印机电路;
集成电路(IC)型号命名方法/规则/标准
原部标规定的命名方法:
X
XXX
X
X
电路类型
电路系列和
电路规格符号
电路封装
T:
TTL;
品种序号码
(拼音字母)
A:
陶瓷扁平;
H:
HTTL;
(三位数字)
B:
塑料扁平;
E:
ECL;
C:
陶瓷双列直插;
I:
I-L;
D:
塑料双列直插;
P:
PMOS;
Y:
金属圆壳;
N:
NMOS;
F:
金属菱形;
F:
线性放大器;
W:
集成稳压器;
J:
接口电路。
原国标规定的命名方法
C
X
XX
X
X
中国制造
器件类型
器件系列和
工作温度范围
器件封装符号
T:
TTL;
品种代号
C:
(0-70)℃;
W:
陶瓷扁平;
H:
HTTL;
(器件序号)
E:
(-40~85)℃;
B:
塑料扁平;
E:
ECL;
R:
(-55~85)℃;
F:
全密封扁平;
C:
CMOS;
M:
(-55~125)℃;
D:
陶瓷双列直插;
F:
线性放大器;
P:
塑料双列直插;
D:
音响、电视电路;
J:
黑瓷双理直插;
W:
稳压器;
K:
金属菱形;
J:
接口电路;
T:
金属圆壳;
B:
非线性电路;
M:
存储器;
U:
微机电路;
其中,TTL中标准系列为CT1000系列;
H系列为CT2000系列;
S系列为CT3000系列;
LS系列为CT4000系列;
原部标规定的命名方法
C
X
XX
X
X
中国国标产品
器件类型
用阿拉伯数字和
工作温度范围
封装
T:
TTL电路;
字母表示器件系
C:
(0~70)℃
F:
多层陶瓷扁平;
H:
HTTL电路;
列品种
G:
(-25~70)℃
B:
塑料扁平;
E:
ECL电路;
其中TTL分为:
L:
(-25~85)℃
H:
黑瓷扁平;
C:
CMOS电路;
54/74XXX;
E:
(-40~85)℃
D:
多层陶瓷双列直插;
M:
存储器;
54/74HXXX;
R:
(-55~85)℃
J:
黑瓷双列直插;
U:
微型机电路;
54/74LXXX;
M:
(-55~125)℃
P:
塑料双列直插;
F:
线性放大器;
54/74SXXX;
S:
塑料单列直插;
W:
稳压器;
54/74LSXXX;
T:
金属圆壳;
D:
音响、电视电路;
54/74ASXXX;
K:
金属菱形;
B:
非线性电路;
54/74ALSXXX;
C:
陶瓷芯片载体;
J:
接口电路;
54/FXXX。
E:
塑料芯片载体;
AD:
A/D转换器;
CMOS分为:
G:
网格针栅阵列;
DA:
D/A转换器;
4000系列;
本手册中采用了:
SC:
通信专用电路;
54/74HCXXX;
SOIC:
小引线封装(泛指);
SS:
敏感电路;
54/74HCTXXX;
PCC:
塑料芯片载体封装;
SW:
钟表电路;
LCC:
陶瓷芯片载体封装;
SJ:
机电仪电路;
W:
陶瓷扁平。
SF:
复印机电路;
中国半导体器件型号命名方法
半导体器件型号由五部分(场效应器件、半导体特殊器件、复合管、PIN型管、激光器件的型号命名只有第三、四、五部分)组成。
五个部分的意义分别如下:
第一部分:
用数字表示半导体器件有效电极数目。
2-二极管、3-三极管
第二部分:
用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性。
表示二极管时:
A-N型锗材料、B-P型锗材料、C-N型硅材料、D-P型硅材料。
表示三极管时:
A-PNP型锗材料、B-NPN型锗材料、
C-PNP型硅材料、D-NPN型硅材料。
第三部分:
用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。
P-普通管、V-微波管、W-稳压管、C-参量管、Z-整流管、L-整流堆、S-隧道管、
N-阻尼管、U-光电器件、K-开关管、X-低频小功率管(f<3MHz,Pc<1W)、
G-高频小功率管(f>3MHz,Pc<1W)、D-低频大功率管(f<3MHz,Pc>1W)、
A-高频大功率管(f>3MHz,Pc>1W)、T-半导体晶闸管(可控整流器)、
Y-体效应器件、B-雪崩管、J-阶跃恢复管、CS-场效应管、
BT-半导体特殊器件、FH-复合管、PIN-PIN型管、JG-激光器件。
第四部分:
用数字表示序号
第五部分:
用汉语拼音字母表示规格号例如:
3DG18表示NPN型硅材料高频三极管。
二、日本半导体分立器件型号命名方法
日本生产的半导体分立器件,由五至七部分组成。
通常只用到前五个部分,其各部分的符号意义如下:
第一部分:
用数字表示器件有效电极数目或类型。
0-光电(即光敏)二极管三极管及上述器件的组合管、
1-二极管、
2三极或具有两个pn结的其他器件、
3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、
┄┄依此类推。
第二部分:
日本电子工业协会JEIA注册标志。
S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。
第三部分:
用字母表示器件使用材料极性和类型。
A-PNP型高频管、
B-PNP型低频管、
C-NPN型高频管、
D-NPN型低频管、
F-P控制极可控硅、
G-N控制极可控硅、
H-N基极单结晶体管、
J-P沟道场效应管,如2SJ----
K-N沟道场效应管,如2SK----
M-双向可控硅。
第四部分:
用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。
两位以上的整数-从“11”开始,表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号;
不同公司的性能相同的器件可以使用同一顺序号;数字越大,越是近期产品。
第五部分:
用字母表示同一型号的改进型产品标志。
A、B、C、D、E、F表示这一器件是原型号产品的改进产品。
三、美国半导体分立器件型号命名方法
美国晶体管或其他半导体器件的命名法较混乱。
美国电子工业协会半导体分立器件命名方法如下:
第一部分:
用符号表示器件用途的类型。
JAN-军级、
JANTX-特军级、
JANTXV-超特军级、
JANS-宇航级、
无---非军用品。
第二部分:
用数字表示pn结数目。
1-二极管、2=三极管、3-三个pn结器件、n-n个pn结器件。
第三部分:
美国电子工业协会(EIA)注册标志。
N-该器件已在美国电子工业协会(EIA)注册登记。
第四部分:
美国电子工业协会登记顺序号。
多位数字-该器件在美国电子工业协会登记的顺序号。
第五部分:
用字母表示器件分档。
A、B、C、D、┄┄-同一型号器件的不同档别。
如:
JAN2N3251A表示PNP硅高频小功率开关三极管
JAN-军级、
2-三极管、
N-EIA注册标志、
3251-EIA登记顺序号、
A-2N3251A档。
四、国际电子联合会半导体器件型号命名方法
德国、法国、意大利、荷兰、比利时等欧洲国家以及匈牙利、罗马尼亚、南斯拉夫、波兰等东欧国家,大都采用国际电子联合会半导体分立器件型号命名方法。
这种命名方法由四个基本部分组成,各部分的符号及意义如下:
第一部分:
用字母表示器件使用的材料。
A-器件使用材料的禁带宽度Eg=0.6~1.0eV如锗、
B-器件使用材料的Eg=1.0~1.3eV如硅、
C-器件使用材料的Eg>1.3eV如砷化镓、
D-器件使用材料的Eg<0.6eV如锑化铟、
E-器件使用复合材料及光电池使用的材料。
第二部分:
用字母表示器件的类型及主要特征。
A-检波开关混频二极管、
B-变容二极管、
C-低频小功率三极管、
D-低频大功率三极管、
E-隧道二极管、
F-高频小功率三极管、
G-复合器件及其他器件、
H-磁敏二极管、
K-开放磁路中的霍尔元件、
L-高频大功率三极管、
M-封闭磁路中的霍尔元件、
P-光敏器件、
Q-发光器件、
R-小功率晶闸管、
S-小功率开关管、
T-大功率晶闸管、
U-大功率开关管、
X-倍增二极管、
Y-整流二极管、
Z-稳压二极管。
第三部分:
用数字或字母加数字表示登记号。
三位数字-代表通用半导体器件的登记序号、
一个字母加二位数字-表示专用半导体器件的登记序号。
第四部分:
用字母对同一类型号器件进行分档。
A、B、C、D、E、、、表示同一型号的器件按某一参数进行分档的标志。
除四个基本部分外,有时还加后缀,以区别特性或进一步分类。
常见后缀如下:
1、稳压二极管型号的后缀。
其后缀的第一部分是一个字母,表示稳定电压值的容许误差范围,
字母A、B、C、D、E分别表示容许误差为±1%、±2%、±5%、±10%、±15%;
其后缀第二部分是数字,表示标称稳定电压的整数数值;
后缀的第三部分是字母V,代小数点,
字母V之后的数字为稳压管标称稳定电压的小数值。
2、整流二极管后缀是数字,表示器件的最大反向峰值耐压值,单位是伏特。
3、晶闸管型号的后缀也是数字,
通常标出最大反向峰值耐压值和最大反向关断电压中数值较小的那个电压值。
如:
BDX51-表示NPN硅低频大功率三极管,AF239S-表示PNP锗高频小功率三极管
五、欧洲早期半导体分立器件型号命名法
欧洲有些国家,如德国、荷兰采用如下命名方法:
第一部分:
O-表示半导体器件。
第二部分:
A-二极管、C-三极管、
AP-光电二极管、CP-光电三极管、AZ-稳压管、RP-光电器件。
第三部分:
多位数字-表示器件的登记序号。
第四部分:
A、B、C、、、表示同一型号器件的变型产品。
电容分类
电容的基础知识
(1)
根据介质的不同,同时结合实际应用中的具体情况,我们把电容器简单分为三类
第一类:
电解类
电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属的表面采用阳极氧化法生成一薄层氧化物作为电介质,以电解质作为阴极而构成的电容器。
目前最常用的电解电容有铝电解和钽电解。
广义上讲,电解质包括电解液、二氧化锰、有机半导
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