電子元器件入門知識

1、1. 什么是電子元器件?電子元器件是元件和器件的總稱.分為以下兩種:1）電子元件：指在工廠生產(chǎn)加工時(shí)不改變分子成分的產(chǎn)品，如電阻器、電容器、電感器。因?yàn)樗旧聿划a(chǎn)生電子，它對電壓、電流無控制和變換作用，所以又稱無源器件無源器件(也稱為被動器件被動器件). 被動元件(Passive Components)也稱為無源器件,是一種不需要能量的來源而實(shí)行其特定的功能的器件。簡單理解就是無需能（電）源的器件。從電路性質(zhì)上看，無源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：1. 自身或消耗電能,或把電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌问降钠渌芰?2. 只需輸入信號,不需要外加電源就能正常工作.1). 二極管(diode);2). 電阻器(resi

2、stor);3). 電阻排(resistor network);4). 電容器(capacitor);5). 電感(inductor);6). 變壓器(transformer);7). 繼電器(relay);8). 按鍵(key);9). 蜂鳴器、喇叭.咪頭(microphone,speaker);10). 開關(guān)(switch).1). 連接器(connector);2). 插座(socket);3). 連接電纜(cable or line);4). 印刷電路板(PCB=printed circuit board)2）電子器件：指在工廠生產(chǎn)加工時(shí)改變了分子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,比如電子管和晶體管,現(xiàn)在泛

3、指用半導(dǎo)體材料制造的基本電子產(chǎn)品.又稱有源器件有源器件或主動器件主動器件. . 由于新材料、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代電子元件和器件的界限已比較模糊。按分類標(biāo)準(zhǔn)，電子器件可分為12個(gè)大類，可歸納為真空電子器件和半導(dǎo)體器件兩大塊。主動器件(Active Components)也稱為有源器件,是一種由電流方向獲得或是依靠電流方向的器件.簡單理解就是需能(電)源的器件。從電路性質(zhì)上看，有源器件有兩個(gè)基本特點(diǎn)：1. 自身也消耗電能。2. 除了輸入信號外，還必須要有外加電源才可以正 常工作。1) 雙極型晶體三極管(bipolar transistor),一般簡稱三極管;2) 場效應(yīng)晶體管(field eff

4、ective transistor);3) 晶閘管也叫可控硅(thyristor);4) 半導(dǎo)體電阻與電容(用集成技術(shù)制造的電阻和電容).1.什么是二極管? 二極管的英文是diode.二極管的正.負(fù)二個(gè)端子,正端A稱為陽極,負(fù)端K稱為陰極.電流只能從陽極向陰極方向移動.一些初學(xué)者容易產(chǎn)生這樣一種錯(cuò)誤認(rèn)識：“半導(dǎo)體的一半是一半的半；而二極管也是只有一半電流流動(這是錯(cuò)誤的)，所有二極管就是半導(dǎo)體 ”.其實(shí)二極管與半導(dǎo)體是完全不同的東西.我們只能說二極管是由半導(dǎo)體組成的器件.半導(dǎo)體無論那個(gè)方向都能流動電流.半導(dǎo)體三極管亦稱雙極型晶體管,其種類非常多.1.按照結(jié)構(gòu)工藝分類,有PNP和NPN型;2.按

5、照制造材料分類.有鍺管和硅管;3.按照工作頻率分類,有低頻管和高頻管;一般低頻管用 以處理頻率在3MHz以下的電路中,高頻管的工作頻率 可以達(dá)到幾百兆赫.4.按照允許耗散的功率大小分類,有小功率管和大功率 管;一般小功率管的額定功耗在1W以下，而大功率管 的額定功耗可達(dá)幾十瓦以上.二極管具有單向?qū)щ娦裕龢O管具有放大作用。二極管有一個(gè)PN結(jié),三極管有兩個(gè)PN結(jié),分為PNP,NPN兩種三極管.N型半導(dǎo)體在硅或鍺等本征半導(dǎo)體材料中摻入微量的磷.銻.砷等五價(jià)元素,就變成了以電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體,即N型半導(dǎo)體.在N型半導(dǎo)體中，電子(帶負(fù)電荷)叫多數(shù)載流子，空穴(帶正電荷)叫少數(shù)載流子。P型半導(dǎo)體在硅或

6、鍺等本征半導(dǎo)體材料中摻入微量的硼、銦、鎵或鋁等三價(jià)元素，就就成了以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體，即P型半導(dǎo)體.在P型半導(dǎo)體中,空穴（帶正電荷）叫多數(shù)載流子，電子（帶負(fù)電荷）叫少數(shù)載流子。PN結(jié)通過特殊的“擴(kuò)散”制作工藝，將一塊本征半導(dǎo)體的一半摻入微量的五價(jià)元素.變成P型半導(dǎo)體,而將其另一半摻入微量的三價(jià)元素.變成N型半導(dǎo)體,在P型半導(dǎo)體區(qū)和N型半導(dǎo)體區(qū)的交界面處就會形成一個(gè)具有特殊導(dǎo)電性能的薄層,這就是PN結(jié),它對P型區(qū)和N型區(qū)中多數(shù)載流子的擴(kuò)散運(yùn)動產(chǎn)生了阻力.模擬集成電路器件是用來處理隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號的集成電路器件。一般包括：1). 集成運(yùn)算放大器(operational ampl

7、ifier), 簡稱集 成運(yùn)放;2). 比較器(comparator);3). 對數(shù)和指數(shù)放大器;4). 模擬乘/除法器(multiplier/divider);5). 模擬開關(guān)電路(analog switch);6). PLL(Phase Lock Loop) 鎖相環(huán)電路;7). 集成穩(wěn)壓器(voltage regulator);8). 參考電源(reference source);9). 波形發(fā)生器(wave-form generator);10). 功率放大器(power amplifier).1). 基本邏輯門(logic gate circuit);2). 觸發(fā)器(flipflop)

8、;3). 寄存器(register);4). 譯碼器(decoder);5). 數(shù)據(jù)比較器(comparator);6). 驅(qū)動器(driver);7). 計(jì)數(shù)器(counter);8). 整形電路;9). 可編程邏輯器件(PLD);10). 微處理器 MPU (microprocessor);11). 單片機(jī) MCU（Micro-controller);12). DSP數(shù)字信號處理器件(Digital signal processor)1. 1. 什么是封裝？什么是封裝？答答: :指把硅片上的電路管腳用導(dǎo)線接引到外部接頭處指把硅片上的電路管腳用導(dǎo)線接引到外部接頭處, ,以便與其它器以便與其它

9、器 件連接。件連接。2. 2. 什么是封裝形式？什么是封裝形式？答答: :指安裝封裝指安裝封裝, ,就是半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼就是半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼. .它不僅起著安裝、它不僅起著安裝、 固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通 過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上, ,這些引腳又通這些引腳又通 過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與 外部電路的連接。外部電路的連接。3. 3. 封裝如何分類

10、？封裝如何分類？答答: :按照元器件在電路板按照元器件在電路板( (PCB)PCB)上的安裝方式分為貼片上的安裝方式分為貼片( (SMDSMD或或SMT)SMT) 和插腳和插腳( (也稱穿孔也稱穿孔, ,Through hole)Through hole)兩種。兩種。通常的包裝方式有:1.圓盤（Tape and reel)；2.托盤 （Tray)；3.管裝（Tube）；4.袋子（bag);5.卡座（Socket);6.彈藥包裝(Ammo pack)SOP是英文Small Outline Package的縮寫,即小外形封裝.SOP封裝技術(shù)19681969年由荷蘭菲利浦公司開發(fā)成功,以后逐漸派生出

11、SOJ(J型引腳小外形封裝).TSOP(薄小外形封裝).VSOP(甚小外形封裝).SSOP(縮小型SOP).TSSOP(薄的縮小型SOP)及SOT(小外形晶體管).SOIC(小外形集成電路)等.通常包裝方式有圓盤,卷帶和管裝.PLCC是Plastic Leaded Chip Carrier的縮寫，即塑封J引線芯片封裝。俗稱四方粒。這種封裝適合用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線，具有外形尺寸小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn).一般都有一個(gè)座子（SOCKET)來置放這種IC。通常包裝方式有管裝和盤裝. CLCC(ceramic leaded chip carrier) 帶引腳的陶瓷芯片載體，表面貼裝型封裝之一

12、，引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出,呈丁字形.帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM 的微機(jī)電路等.此封裝也稱為 QFJ.通常包裝方式有管裝和盤裝. BGABGA是英文是英文Ball Grid Array PackageBall Grid Array Package的縮寫，即球柵陣列封裝。在電的縮寫，即球柵陣列封裝。在電路板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)以代替引腳，在正面裝配路板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)以代替引腳，在正面裝配LSILSI芯片，然后用模壓樹脂或灌封方法進(jìn)行密封芯片，然后用模壓樹脂或灌封方法進(jìn)行密封2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代隨著技術(shù)的年代隨著技術(shù)的進(jìn)步，芯片集成

13、度不斷提高，進(jìn)步，芯片集成度不斷提高，I/OI/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，對集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要，對集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要，BGABGA封裝封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)開始被應(yīng)用于生產(chǎn) . .采用采用BGABGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍，提高兩到三倍，BGABGA與與TSOPTSOP相比，具有更小的體積，更好的散熱性相比，具有更小的體積，更好的散熱性能和電性能。能和電性能。BGA BGA 封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲量有

14、了很大提升，采封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲量有了很大提升，采用用BGABGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下，體積只有封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下，體積只有TSOPTSOP封裝的三封裝的三分之一；另外，與傳統(tǒng)分之一；另外，與傳統(tǒng)TSOPTSOP封裝方式相比，封裝方式相比，BGABGA封裝方式有更加快封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑速和有效的散熱途徑. .通常包裝方式有托盤和卷帶兩種通常包裝方式有托盤和卷帶兩種. .QFP是Quad Flat Package的縮寫，是“小型方塊平面封裝”的意思。這種封裝在早期的顯卡上使用的比較頻繁，但少有速度在4ns以上的QFP封裝顯存，因?yàn)楣に嚭托阅艿膯栴}，目

15、前已經(jīng)逐漸被TSOP-II和BGA所取代。QFP封裝在顆粒四周都帶有針腳，識別起來相當(dāng)明顯。引腳從四個(gè)側(cè)面引出呈海鷗翼(L)型?；挠刑沾?金屬和塑料三種.從數(shù)量上看,塑料封裝占絕大部分.當(dāng)沒有特別表示出材料時(shí),多數(shù)情況為塑料QFP.塑料QFP是最普及的多引腳LSI封裝.不僅用于微處理器,門陳列等數(shù)字邏輯LSI電路,而且也用于VTR信號處理.音響信號處理等模擬LSI電路.引腳中心距有1.0mm/0.8mm/0.65mm/0.5mm/0.4mm/0.3mm等多種規(guī)格。0.65mm中心距規(guī)格中最多引腳數(shù)為304。 另外,有的LSI廠家把引腳中心距為0.5mm的QFP專門稱為收縮型QFP或SQFP.

16、VQFP.但有的廠家把引腳中心距為0.65mm及0.4mm的QFP也稱為SQFP,至使名稱稍有一些混亂.QFP的缺點(diǎn): 當(dāng)引腳中心距小于0.65mm時(shí),引腳容易彎曲.為了防止引腳變形,現(xiàn)已出現(xiàn)了幾種改進(jìn)的QFP 品種.如封裝的四個(gè)角帶有樹指緩沖墊的BQFP(見BQFP);帶樹脂保護(hù)環(huán)覆蓋引腳前端的GQFP(見GQFP);在封裝本體里設(shè)置測試凸點(diǎn),放在防止引腳變形的專用夾具里就可進(jìn)行測試的TPQFP(見TPQFP).在邏輯LSI方面,不少開發(fā)品和高可靠品都封裝在多層陶瓷QFP里.引腳中心距最小為0.4mm.引腳數(shù)最多為348 的產(chǎn)品也已問世。通常包裝方式有托盤和圓盤.QFN(quad flat

17、non-leaded package)四側(cè)無引腳扁平封裝.現(xiàn)在多稱為LCC.QFN 是日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會規(guī)定的名稱.封裝四側(cè)配置有電極觸點(diǎn),由于無引腳,貼裝占有面積比QFP小,高度比QFP低.但是,當(dāng)印刷基板與封裝之間產(chǎn)生應(yīng)力時(shí),在電極接觸處就不能得到緩解.因此電極觸點(diǎn)難于作到QFP的引腳那樣多,一般從14到100左右.材料有陶瓷和塑料兩種.當(dāng)有LCC 標(biāo)記時(shí)基本上都是陶瓷QFN.這類封裝的包裝方式通常是管裝.MCM(multi-chip module)多芯片組件.將多塊半導(dǎo)體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝.這類通常用托盤包裝.DIP(dual in-line package)雙列直插式封裝.引腳從封裝兩側(cè)引出,封裝材料有塑料和陶瓷兩種.陶瓷稱為CDIP.這種是最普及的插裝型封裝,應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC,存貯器LSI,微機(jī)電路等.引腳中心距2.54mm，引腳數(shù)從6到64.封裝寬度通常為15.2mm。有的把寬度為7.52mm 和10.16mm 的封裝分別稱為SDIP(窄體型DIP).但多數(shù)情況下并不加以區(qū)分,只簡單地統(tǒng)稱