目前，電子元器件正朝著短、小、輕、薄的方向發展。表面安裝元件（SMD）亦稱表貼元件或貼片式元件，現已廣泛用於筆記本電腦、智慧型儀器和家用電器（如數位相機、數碼攝像機、彩色電視機)中。與此同時，表面安裝技術(SMT)也得到迅速推廣，正逐步取代傳統的印製板打孔安裝技術，從而引起了電子行業的一場革命。
基本介紹
- 中文名：片狀二極體
- 技術：表面安裝技術
- 分類：片狀元件等
- 優點：短，小
片狀二極體介紹,片狀元器件分類,片狀元器件形狀,注意事項,常見的片狀二極體,
片狀二極體介紹
目前，電子元器件正朝著短、小、輕、薄的方向發展。表面安裝元件（SMD）亦稱表貼元件或貼片式元件，現已廣泛用於筆記本電腦、智慧型儀器和家用電器（如數位相機、數碼攝像機、彩色電視機)中。與此同時，表面安裝技術(SMT)也得到迅速推廣，正逐步取代傳統的印製板打孔安裝技術，從而引起了電子行業的一場革命。
所謂表面安裝是將微型化的表面安裝積體電路(SMIC)和表面安裝元件，用貼上工藝直接安裝在印製板上，再用波峰焊機焊接，由此取代傳統的打孔焊接工藝，使印製板安裝密度大為增加，可靠性得到明顯提高。目前，全世界生產的電子元件中已有50%屬於表面安裝元器件或組件，預計到2010年全球電子元件的片狀化率可達90%。
所謂表面安裝是將微型化的表面安裝積體電路(SMIC)和表面安裝元件，用貼上工藝直接安裝在印製板上，再用波峰焊機焊接，由此取代傳統的打孔焊接工藝，使印製板安裝密度大為增加，可靠性得到明顯提高。目前，全世界生產的電子元件中已有50%屬於表面安裝元器件或組件，預計到2010年全球電子元件的片狀化率可達90%。
片狀元器件分類
片狀元器件的分類情況大致如下。
1．片狀元件
片狀元件有片狀電阻器，片狀網路電阻，片狀熱敏電阻器，片狀電位器，片狀電容器，片狀微調電容器，片狀電感器，片狀石英晶體等。
2．片狀器件
片狀器件有片狀二極體，片狀整流管，片狀發光二極體，片狀肖特基二極體，片狀快恢復二極體，片狀穩壓管，片狀電晶體，片狀場效應管，片狀積體電路(如小型化的SOIC)等。
2用萬用表檢測片狀二極體和整流管
常見的片狀二極體分圓柱形、矩形兩種。圖1.4.1(a)所示的是圓柱形片狀二極體的外形。其特點是沒有引線。兩個端面就作為正、負電極。這類管子由內部PN結(晶片)、外殼，金屬電極組成，外形尺寸有φ5mm×5mm等規格，外殼一般呈黑色。圖1.4.1(b)所示的是矩形片狀二極體的外形。它有三條長度僅為0．65mm的短引。矩形片狀二極體的種類較多，用途各有不同。根據內部所含二極體的數量，可劃分成單管、對管(亦稱雙管)。對管中又分共陽(正極)對管、共陰(負極)對管、串聯對管等形式。矩形片狀二極體內部結構如圖1．4．2所示，NC表示空腳。
1．片狀元件
片狀元件有片狀電阻器，片狀網路電阻，片狀熱敏電阻器，片狀電位器，片狀電容器，片狀微調電容器，片狀電感器，片狀石英晶體等。
2．片狀器件
片狀器件有片狀二極體，片狀整流管，片狀發光二極體，片狀肖特基二極體，片狀快恢復二極體，片狀穩壓管，片狀電晶體，片狀場效應管，片狀積體電路(如小型化的SOIC)等。
2用萬用表檢測片狀二極體和整流管
常見的片狀二極體分圓柱形、矩形兩種。圖1.4.1(a)所示的是圓柱形片狀二極體的外形。其特點是沒有引線。兩個端面就作為正、負電極。這類管子由內部PN結(晶片)、外殼，金屬電極組成，外形尺寸有φ5mm×5mm等規格，外殼一般呈黑色。圖1.4.1(b)所示的是矩形片狀二極體的外形。它有三條長度僅為0．65mm的短引。矩形片狀二極體的種類較多，用途各有不同。根據內部所含二極體的數量，可劃分成單管、對管(亦稱雙管)。對管中又分共陽(正極)對管、共陰(負極)對管、串聯對管等形式。矩形片狀二極體內部結構如圖1．4．2所示，NC表示空腳。
片狀元器件形狀
圓柱形片狀整流二極體的體積稍大，外形如小鈕扣般大小，故俗稱作鈕扣式二極體。圖1.4.3所示的是國外生產的AR25系列圓柱形片狀整流二極體的外形。其殼體呈黑色，兩端為圓形紫銅片電極，最大外形尺寸為φ7．5ram×5mm。該系列產品的主要技術指標見表1.4。檢測片狀二極體的方法與普通二極體相同，主要包括利用萬用表電阻擋測量正、反向電阻，判定管子的正、負極，測量正嚮導通壓降Uf。在測量正、反向電阻時應選擇R×1k擋，測量導通壓降時應選R×100擋或R×10擋。片狀整流二極體的額定電流比較大，建議選擇R×1擋，這樣測出的坼與典型值更接近。
實例1：檢測一隻型號不明的圓柱形片狀二極體。用500型萬用表R×1k擋測得正向電阻為4kΩ，反向電阻為無窮大，由此可確定正、負極位置。另用R×10擋按正向接法(即黑表筆接正極，紅表筆接負極)測量電阻時，指針倒數偏轉格數n′=20.5格，故Uf=0.03V/格×20.5格=0.615V。由此判定被測管為矽二極體。
實例2：檢測一隻AR25G型片狀整流二極體。將500型萬用表撥至R×l擋，按正向接法測得，n′=25.5格。不難求出Uf=0.765V。
實例1：檢測一隻型號不明的圓柱形片狀二極體。用500型萬用表R×1k擋測得正向電阻為4kΩ，反向電阻為無窮大，由此可確定正、負極位置。另用R×10擋按正向接法(即黑表筆接正極，紅表筆接負極)測量電阻時，指針倒數偏轉格數n′=20.5格，故Uf=0.03V/格×20.5格=0.615V。由此判定被測管為矽二極體。
實例2：檢測一隻AR25G型片狀整流二極體。將500型萬用表撥至R×l擋，按正向接法測得，n′=25.5格。不難求出Uf=0.765V。
注意事項
在業餘條件下可使用20～30W電烙鐵焊接表面安裝元件。焊接前先給焊盤吃好錫，再用尖嘴鑷子夾住元器件擺放在焊盤之間，最後用電烙鐵焊好。焊接時應注意以下幾點：①不能讓焊錫流到元器件電極之間的絕緣層上；②每個焊點的焊接時間宜控制在3～5s以內；③為便於固定，可先在元器件殼體絕緣層上塗一點粘膠劑(如強力膠、502膠)，貼上在印製板的兩個焊盤之間，等膠固化後再焊接；④對於常用的圓柱形片狀元件，可以自制一個叉指形專用電烙鐵頭，這樣一次即可焊好兩個電極。
常見的片狀二極體
肖特基二極體、開關二極體、矽穩壓二極體、變容二極體和複合二極體五種類型。
1．肖特基二極體
該類管pn結電容很小，約lpF，既可在超高頻及甚高頻波段作檢波管，又適用於高速開關電路及高速數字電路。常見的肖特基二極體封裝形式主要有兩種：一種是片狀二腳封裝，見附錄圖1（a）； 另一類為片狀SOT－23封裝（MMBD），見附錄A圖1（b）。SOT－23封裝的1腳是二極體的正極，2腳是空腳，3腳是二極體的負極。
附錄A圖1 片狀二極體
（a）片狀二腳封裝（b）片狀SOT－23封裝
2．矽穩壓二極體
穩壓值在2～30V之間，額定功率為0.5W的片狀矽穩壓二極體的封裝多採用SOT－23形式，額定功率為1W的多採用SOT－89封裝，見附錄A圖2。
附錄A圖2 SOT－89封裝
3．開關二極體
該類管子運用於數字脈衝電路及電子開關電路，片狀開關管分為單開關二極體和複合開關二極體兩大類，其型號及性能指標見附錄A表1。
附錄A表1 片狀開關二極體型號及性能
4．複合二極體
所謂“複合二極體”是指在一個封裝內，包含有2個以上的二極體，以滿足不同的電路工作要求。複合二極體不僅可以減小元器件的數量和體積，更重要是能保證同一個封裝內二極體參數的一致性。複合二極體的組合形式有共陰極式、共陽極式、串聯式和獨立式等類型，如附錄A圖3所示。複合二極體的常見封裝形式有；SOT－23、SC－70、 EM－3、SOT－89等，見附錄A圖4。
附錄A圖3 複合二極體的組合方式
（a）共陰式 （b）串聯式 （c）共陽式 （d）獨立式
附錄A圖4 複合二極體的封裝方式
（a）SOT-23 （b）SC-70 （c）SOT-89 （d）EM-3
（二）片狀三極體
近年來，無引腳的片狀器件，特別是微型片狀三極體在彩色電視機、行動電話、錄像機、袖珍式隨身聽、計算機等電子產品中大量採用，這種器件在安裝時貼焊在印刷銅箔面，對這一新工藝和新器件的了解將有助於從事電子產品開發與維護。
1．片狀三極體外形
額定功率在 100～200 mW的小功率三極體大都採用SOT-23形式封裝，見圖附錄圖5（a），其中 1腳為基極，2腳為發射極，3腳為集電極。大功率三極體多採用SOT－89形式封裝，見圖附錄A圖5（b），其功率為1～1.5W，1腳為基極，2腳與4腳內部連線在一起作為集電極，使用時可任接其中的一腳，3腳為發射極。
附錄A圖5 片狀三極體封裝形式
（a）SOT-23封裝 SOT-89封裝
2．帶阻片狀三極體
帶阻三極體是指在三極體的管芯內加入一隻電阻R1或兩隻電阻R1、R2，如圖附錄A圖6所示。不同型號的帶阻片狀三極體R1和R2可以有不同的阻值，形成一整體系列，這種器件在設計、安裝時可省去偏置電阻，減小了安裝元件的數量，有利電子產品小型化。帶阻片狀三極體的封裝有SOT－23、SC－70和EM3等形式。附錄A表2列舉了部分帶阻片狀三極體型號及特性。
附錄A圖6 帶阻片狀三極體
附錄A表2 常用帶阻片狀三極體型號及特性
3．複合雙三極體
複合雙三極體是指一個封裝內包含有兩隻三極體，有些並帶有偏置電阻。該類片狀器件品種齊全，可以滿足不同電路的使用要求，其外型封裝常見的有SOT－36、SOT－25、UM－6等形式，見附錄A圖7。
附錄A圖7 複合雙三極體的封裝與尺寸大小
（a）SOT－36封裝 （b）SOT－25封裝 （c）UM－6封裝
片狀二極體和三極體，與對應的通孔器件比較，體積小，耗散功率也較小，其他參數變化不大。電路設計時，應考慮散熱條件，可通過給器件提供熱焊盤、將器件與熱通路連線，或用在封裝頂部加散熱片的方法加快散熱。還可採用降額使用來提高可靠性，即選用額定電流和電壓為實際最大值的1.5倍、額定功率為實際耗散功率的2倍左右的管子。
1．肖特基二極體
該類管pn結電容很小，約lpF，既可在超高頻及甚高頻波段作檢波管，又適用於高速開關電路及高速數字電路。常見的肖特基二極體封裝形式主要有兩種：一種是片狀二腳封裝，見附錄圖1（a）； 另一類為片狀SOT－23封裝（MMBD），見附錄A圖1（b）。SOT－23封裝的1腳是二極體的正極，2腳是空腳，3腳是二極體的負極。
附錄A圖1 片狀二極體
（a）片狀二腳封裝（b）片狀SOT－23封裝
2．矽穩壓二極體
穩壓值在2～30V之間，額定功率為0.5W的片狀矽穩壓二極體的封裝多採用SOT－23形式，額定功率為1W的多採用SOT－89封裝，見附錄A圖2。
附錄A圖2 SOT－89封裝
3．開關二極體
該類管子運用於數字脈衝電路及電子開關電路，片狀開關管分為單開關二極體和複合開關二極體兩大類，其型號及性能指標見附錄A表1。
附錄A表1 片狀開關二極體型號及性能
4．複合二極體
所謂“複合二極體”是指在一個封裝內，包含有2個以上的二極體，以滿足不同的電路工作要求。複合二極體不僅可以減小元器件的數量和體積，更重要是能保證同一個封裝內二極體參數的一致性。複合二極體的組合形式有共陰極式、共陽極式、串聯式和獨立式等類型，如附錄A圖3所示。複合二極體的常見封裝形式有；SOT－23、SC－70、 EM－3、SOT－89等，見附錄A圖4。
附錄A圖3 複合二極體的組合方式
（a）共陰式 （b）串聯式 （c）共陽式 （d）獨立式
附錄A圖4 複合二極體的封裝方式
（a）SOT-23 （b）SC-70 （c）SOT-89 （d）EM-3
（二）片狀三極體
近年來，無引腳的片狀器件，特別是微型片狀三極體在彩色電視機、行動電話、錄像機、袖珍式隨身聽、計算機等電子產品中大量採用，這種器件在安裝時貼焊在印刷銅箔面，對這一新工藝和新器件的了解將有助於從事電子產品開發與維護。
1．片狀三極體外形
額定功率在 100～200 mW的小功率三極體大都採用SOT-23形式封裝，見圖附錄圖5（a），其中 1腳為基極，2腳為發射極，3腳為集電極。大功率三極體多採用SOT－89形式封裝，見圖附錄A圖5（b），其功率為1～1.5W，1腳為基極，2腳與4腳內部連線在一起作為集電極，使用時可任接其中的一腳，3腳為發射極。
附錄A圖5 片狀三極體封裝形式
（a）SOT-23封裝 SOT-89封裝
2．帶阻片狀三極體
帶阻三極體是指在三極體的管芯內加入一隻電阻R1或兩隻電阻R1、R2，如圖附錄A圖6所示。不同型號的帶阻片狀三極體R1和R2可以有不同的阻值，形成一整體系列，這種器件在設計、安裝時可省去偏置電阻，減小了安裝元件的數量，有利電子產品小型化。帶阻片狀三極體的封裝有SOT－23、SC－70和EM3等形式。附錄A表2列舉了部分帶阻片狀三極體型號及特性。
附錄A圖6 帶阻片狀三極體
附錄A表2 常用帶阻片狀三極體型號及特性
3．複合雙三極體
複合雙三極體是指一個封裝內包含有兩隻三極體，有些並帶有偏置電阻。該類片狀器件品種齊全，可以滿足不同電路的使用要求，其外型封裝常見的有SOT－36、SOT－25、UM－6等形式，見附錄A圖7。
附錄A圖7 複合雙三極體的封裝與尺寸大小
（a）SOT－36封裝 （b）SOT－25封裝 （c）UM－6封裝
片狀二極體和三極體，與對應的通孔器件比較，體積小，耗散功率也較小，其他參數變化不大。電路設計時，應考慮散熱條件，可通過給器件提供熱焊盤、將器件與熱通路連線，或用在封裝頂部加散熱片的方法加快散熱。還可採用降額使用來提高可靠性，即選用額定電流和電壓為實際最大值的1.5倍、額定功率為實際耗散功率的2倍左右的管子。
