2.2 片式无源元件（SMC）

SMC包括片状电阻器、电容器、滤波器和陶瓷振荡器等。单片陶瓷电容器、钽电容器和厚膜电阻器为最主要的无源元件，它们一般呈矩形或圆柱形，其表面组装形式已获得广泛应用。

SMC特性参数的数值系列与传统元件的差别不大，标准的标称数值有E6、E12、E24等。长方体SMC是根据其外形尺寸的大小划分成几个系列型号的，现有两种表示方法，欧美产品大多采用英制系列，日本产品采用公制系列，我国两种系列都在使用。例如，公制系列的3216（英制1206）的矩形贴片元件，长L=3.2mm（0.12in），宽W=1.6mm（0.06in）。并且，系列型号的发展变化也反映了SMC元件的小型化过程：5750（2220）→4532（1812）→3225（1210）→3216（1206）→2520（1008）→2012（0805）→1608（0603）→1005（0402）→0603（0201）。

SMC的元件种类用型号加后缀的方法表示，例如3216C表示3216 系列的电容器，而2012R表示2012系列的电阻器。

2.2.1 电阻器

电阻器通常称为电阻，它分为固定电阻器和可变电阻器，在电路中起分压、分流和限流作用，是一种应用非常广泛的电子元件。

最初的电阻为有引脚电阻，按照引脚引出线的方式、结构形状、功率大小不同，可以对电阻进行分类。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。随着表面组装器件（SMD）和机电元件等向集成化、多功能化方向发展，又出现了电阻网络、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。与分立元器件相比，它具有微型化、无引脚、尺寸标注化、特别适合在PCB上进行表面组装等特点。

1.矩形片式电阻器

片式电阻根据制造工艺不同可分为两种类型，一类是厚膜型（RN型），另一类是薄膜型（RK型），其电阻温度系数分为F、G、H、K、M五级。厚膜型是在扁平的高纯度Al2O3基板上网印电阻膜层，烧结后经光刻而成，精度高、温度系数小、稳定性好，但阻值范围较窄，适用精密和高频领域。薄膜型是在基体上喷射一层镍铬合金而成，性能稳定，阻值精度高，但价格较贵。在电阻层上涂覆特殊的玻璃釉层，使电阻在高温、高湿下性能稳定。RK型电阻器是电路中应用最广泛的电阻器。

（1）矩形片式电阻器的基本结构如图2-1所示。

电极是为了保证电阻器具有良好的可焊性和可靠性，一般采用三层电极结构：内层电极、中间电极和外层电极。内层为银钯（Ag-Pd）合金（0.5mil），它与陶瓷基板有良好的结合力。中间为镍层（0.5mil），它是防止在焊接期间银层的浸析。最外层为端焊头，不同的国家采用不同的材料，日本通常采用Sn-Pb合金，厚度为1mil，美国则采用Ag或Ag-Pd合金。

基板材料一般采用96%的Al2O3陶瓷。基板除了应具有良好的电绝缘性外，还应在高温下具有优良的导热性、电性能和机械强度等特征，以充分保证电阻、电极浆料印制到位。

电阻元件通常使用具有一定电阻率的电阻浆料印制在陶瓷基板上，再经过烧结形成厚膜电阻。电阻浆料一般用二氧化钌，近年来开始采用便宜金属系的电阻浆料，如氧化物系、碳化物系和铜系材料，以降低成本。

玻璃钝化层主要是为了保护电阻体。它一方面起到机械保护的作用；另一方面使电阻体表面具有绝缘性，避免电阻与邻近导体接触而产生故障。在电镀中间电极的过程中，还可以防止电镀液对电阻膜的侵蚀而导致电阻性能的下降。玻璃钝化层一般是由低熔点的玻璃浆料经印制烧结而形成。

（2）外形尺寸。矩形片式电阻器按电极结构形状可分为D型和E型两种。D型结构的反面电极尺寸只标最大尺寸，无公差要求；E型结构对反面电极尺寸有公差要求，目前比较常用。1/16W、1/8W和1/4W的电阻器尺寸不同，标称值为10Ω～100MΩ。EIA（Electronic Industries Association，美国电子工业联合会）标准规范IS-30给出了尺寸通用表示法。一般来说，1/16W、1/8W和1/4W电阻器用EIA尺寸可以分别表示为0805（0.08in×0.05in）、1206（0.12in×0.06in）和1210（0.12in×0.10in）。标称值为1/8W的1206是通用尺寸，已有1206尺寸的0Ω电阻器。

（3）精度和标记识别。制作用于极高精度电路的薄膜电阻器要求精度高于1%。根据精度要求的不同，价格上可能有很大差别。例如，精度为1%的电阻器通常要比精度为5%的电阻器贵一倍。精度更高的元件，价格也更高，但很少使用，而且应该避免使用。

采用厚膜工艺生产的电阻器公差可达到设计值的1%～20%。20%公差的产品有时可直接由烧结膜制成，但更严格的公差必须经过调阻。

对于公差低于1%的电阻器，厚膜结构已不能胜任，必须使用更昂贵的薄膜工艺。多数情况下，溅射一层氯化钽作为电阻膜，和厚膜片式电阻器一样，先淀积低阻值的电阻膜，再通过调阻达到所要求的公差要求。与机械方法不同，它是通过将电阻膜在氧化气氛中加热一定时间来实现调阻，使膜表面转化成一层五氧化二钽的绝缘层。随着五氧化二钽的生长，氯化钽的厚度相应减少，从而提高了电阻值，可以达到低于0.1%的公差。

在片式电阻中，RN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；RK型电阻则是电路中应用得最为广泛的。根据IEC63标准“电阻器和电容器的优选值及其公差”的规定，电阻值允许偏差±10%，称为E12系列；电阻值允许偏差±5%，称为E24系列；电阻器允许偏差±1%，称为E96系列。

当片式电阻阻值精度为5%时，通常采用3个数字表示：跨接线记为000；阻值小于10Ω的，在两个数字之间补加“R”；阻值在10Ω以上的，则最后一个数值表示增加的零的个数。例如，4.7Ω记为4R7，100Ω记为101，2.21kΩ记为2211，56kΩ记为563。

当片式电阻阻值精度为1%时，采用4个数字表示：前面3个数字为有效数，第4位表示增加的零的个数；阻值小于10Ω的，仍在第2位补加“R”；阻值为100Ω，则在第4位补“0”。例如，4.7Ω记为4R70，100Ω记为1000，1MΩ记为1004，10Ω记为10R0。

2.圆柱形片式电阻器

圆柱形片式电阻器的结构形状和制造方法基本上与带引脚电阻器相同，只是去掉了原来电阻器的轴向引脚，做成无引脚形式，因而也称为金属电极无引脚面接合MELF（Metal Electrode Leadless Face）。MELF主要有碳膜ERD型、高性能金属膜ERO型及跨接用的0Ω电阻器三种，它是由传统的插装电阻器改型而来。电极不用插装焊接用的引线，而是要使电极金属化和涂覆焊料，以用于表面贴装。MELF吸取了现代制造技术的优点，因而其成本稍低于矩形片式电阻器。

与矩形片式电阻器相比，MELF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PCB上有较高的抗弯曲能力，特别是噪声电平和3次谐波失真都比较低，常用于高档音响电器产品中。

3.电位器和可变电阻器

表面组装电位器又称片式电位器，包括片状、圆柱状、扁平矩形结构等各类电位器。它在电路中起调节电压和电流的作用，故分别称为分压式电位器和可变电阻器。

严格地说，可变电阻器是一种两端器件，其阻值可以调节；而电位器则是一种三端器件，它是利用抽头部分来对固定阻值进行调节。在实际情况下，这两个名词常常互用，而“电位器”一词常兼指两者。

2.2.2 电容器

电容器的基本结构十分简单，它是由两块平行金属极板以及极板之间的绝缘电介质组成。电容器极板上每单位电压能够存储的电荷数量称为电容器的电容，通常用大写字母C表示。电容器每单位电压能够存储的电荷越多，那么其容量越大。

电容器的电容是会随温度变化而改变的，人们通常用温度系数来表示电容随温度的变化大小及方向。温度系数通常以百万分之几每摄氏度来标明（ppm/℃）。正温度系数意味着电容随温度的增高而增加，随温度的降低而减少；负温度系数意味着电容随温度增高而减少，随温度降低而增加。例如，1μF电容器的温度系数为-150ppm/℃，则温度每上升1℃，电容减小150pF（1皮法为百万分之一微法）。

绝缘电介质的绝缘强度（V/mil，伏特/密耳，1密耳=0.001英寸）和厚度决定了电容器的最高直流耐压。若直流电压超出该数值，电介质就可能被击穿，且传导电流，从而导致电容器的永久损坏。电容器上所标识的电压值为额定电压，通常小于最高耐压值。

表面组装用的电容器简称片式电容器，目前已发展为多品种、多系列。在实际应用中，表面组装电容器中大约80%是多层片状瓷介质电容器，其次是表面组装钽和铝电解电容器，而表面组装有机薄膜和云母电容器则很少使用。陶瓷电容器的一般使用容量值为（1～10）μF，直流工作电压为（25～200）V；钽电容的电容值为（0.1～100）μF，直流工作电压为（6～50）V。

1.瓷介质电容器

片式陶瓷电容器以陶瓷材料为电容介质。它是由介质和电极材料交替叠层，并在1000～1400℃下烘烧而成的。介质层一般为钛酸钡，而电极是铂-钯-银厚膜。交替的电极与相对的端电极连接，形成一组平板电容器。多层陶瓷电容器是在单层片状电容器的基础上制成的，电极深入电容器内部，并与陶瓷介质相互交错。电极的两端露在外面，并与两端的焊端相连。

介质的层数和厚度决定电容器最终容值，少则两层，多则50层，根据需要而定。对一定层数，通过减小介质层的厚度可提高容值。下述两个因素确定了电容器最低的实际厚度：其一是要求的介质击穿电压与厚度成反比；其二是由于内部针孔缺陷增加了潜在失效率。为使额定直流电压达到或超过50V，采用厚度不小于0.025mm（0.001in）的介质层，便可得到最好的可靠性。对于消费类和低压应用，介质厚度有时减至0.013～0.015mm。

同片式电阻器一样，电容器端电极用镍或铜阻挡层加以保护，以防止在焊接时贵金属电极溶解，在端电极上面涂一层可焊的锡或锡-铅合金。

片式瓷介质电容器有矩形和圆柱形两种。圆柱形是单层结构，生产量很少；矩形则少数为单层结构，大多数为多层叠层结构，又称MLC，有时也称独石电容器。

（1）矩形瓷介质电容器。自1979年以来，MLC已普遍用于电子调谐器、收音机、彩电、录音机、计算机、通信机、传真机、电子表、液晶电视等领域，正朝着提高介电常数、减小介质厚度、增加容量体积比的方向发展。

MLC通常是用无引脚矩形结构，如图2-2所示。制作时将作为内电极材料的白金、钯或银的浆料印制在生坯陶瓷膜上，经叠层的形式，根据电容量的需要，少则二三层，多则数十层。它以并联方式与两端面的外电极连接，分成左右两个外电极端。外电极的结构与片式电阻器一样，采用三层结构：内层为Ag或Ag-Pd，厚度为（20～30）μm；中间镀Ni或Cd，厚度为（1～2）μm，主要作用是阻止Ag离子迁移；外层镀Sn或Sn-Pb，厚度为（1～2）μm，主要作用是易于焊接，改善耐焊接热和耐湿性。这种陶瓷的结构形成一个坚固的方块，可以承受恶劣的环境及像浸入焊料这样一些与表面组装工艺有关的处理。

陶瓷电容器的电性能取决于所采用的介质材料的性质。一般情况下，介质材料根据EIA-198的规定进行分类。通常，一种材料的介电常数越高，其温度稳定性和介质损耗就越差。片式陶瓷电容有三种不同的电解质，分别为COG/NPO、X7R和Z5U，它们有不同的容量范围、温度及温度稳定性。以X7R为介质的电容，通常是将钛酸钡材料作为基础，表现出较高的温度敏感性和较大的介电常数，其温度和电解质特性较差，在一般场合最好选用它。Z5U介质的介电常数最高，适用于要求小体积、大容值的场合。以COG/NPO为介质的电容，通常是以各种稀土钛酸盐作为基础，具有最高的温度稳定性和低介质损耗，其温度和电解质特性较好，但COG电容器比其他类型的要大一些，而且价格更贵。由于片式电容器的端电极、金属电极、介质三者的热膨胀系数不同，因而在焊接过程中，升温速率不能过快，特别是波峰焊时预热温度应该足够高，否则易造成片式电容的损坏。客观上，片式电容损耗率明显高于片式电阻损坏率。

MLC的特点包括：短小、轻薄；因无引脚，寄生电感小，等效串联电阻低，电路损耗小。不但电路的高频特性好，而且有助于提高电路的应用频率和传输速度。电极与介质材料共烧结，耐潮性好、结构牢固、可靠性高，对环境温度等具有优良的稳定性和可靠性。

片式陶瓷电容器是首先被广泛应用于表面组装的元件之一，因此，在世界范围内，已经实现了高度的标准化。

（2）圆柱形瓷介质电容器。圆柱形瓷介质电容器的主体是一个被覆盖有金属内表面电极和外表面电极的陶瓷管。为了满足表面组装工艺的要求，瓷管的直径已从传统管形电容器的（3～6）mm减小到（1.4～2.2）mm，瓷管的内表面电极从一端引出到外壁，和外表面电极保持一定的距离，外表面电极引至瓷管的另一端。通过控制瓷管内、外表面电极重叠部分的多少，来决定电容器的两个引出端。瓷管的外表面再涂覆一层树脂，在树脂上打印有关标记，这样就构成了圆柱形瓷介质电容器。

瓷介质电容器十分可靠，并且已大量用于汽车工业，它也曾用于军事和航天方面。然而，陶瓷电容器在波峰焊时容易开裂，这种裂缝极小，通常难以察觉，而在使用过程中，则可能扩大，以致失效。开裂的原因有多种，其中包括由于焊盘图形设计质量差或元件的取向不正确而造成过多的或不均匀的焊料角焊缝。

2.片式钽电解电容器

在各种电容器中，钽电解电容器具有最大的单位体积容量，因而容量超过0.33μF的表面组装元器件通常要使用钽电容器。钽电解电容器的电解质响应速度快，故在大规模集成电路等需要高速运算处理的场合，使用钽电解电容器最好。而铝电解电容器由于价格上的优势，适合在消费类电子设备中应用。

钽电容器具有比较小的物理尺寸，主要用于小信号、低电压电路，它的电容量和额定电压的适应范围比插装元件明显地减小。实践证明，固态电解质钽电容器比液态电解质钽电容器能更好地满足表面组装的要求。片式钽电解电容器有矩形和圆柱形两大类。

（1）矩形钽电解电容器。固体钽电解电容器的结构示意图如图2-3所示。它的正极制造过程：先将非常细的钽金属粉压制成块，在高温及真空条件下烧结成多孔形基体，然后再对烧结好的基体进行阳极氧化，在其表面生成一层TaO5膜，构成以TaO5膜为绝缘介质的钽粉烧结块正极基体。它的负极制造过程：在钽负极基体上浸渍硝酸锰，经高温烧结而形成固体电解质MnO2，再经过工艺处理形成负极石墨层，接着再在石墨层外喷涂铅锡合金等导电层，便构成了电容器的芯子。可以看出，固体钽电解电容器的正极是钽粉烧结块，绝缘介质为TaO5，负极为MnO2固体电解质。将电容器的芯子焊上引出线后再装入外壳内，然后用橡胶塞封装，便构成了固体钽电解电容器。有的电容器芯子采用环氧树脂包封的形式以构成固体钽电解电容器。

如图2-4所示为钽电解电容器实物。矩形钽电容外壳为有色塑料封装，一端印有深色标记线，为正极。在封面上有电容的容值及耐压值，一般有醒目的标志，以防用错。矩形钽电解电容器的主要性能如表2-2所示。

（2）圆柱形钽电解电容器。圆柱形钽电解电容器由阳极、固体半导体阴极组成，采用环氧树脂封装。制作时，将作为阳极引脚的钽金属线放入钽金属粉末中，加压成形；在1650～2000℃的高温真空炉中烧结成阳极芯片，将芯片放入磷酸等赋能电解液中进行阳极氧化，形成介质膜，通过钽金属线与磁性阳极端子连接后做成阳极；然后浸入硝酸锰等溶液中，在200～400℃的气浴炉中进行热分解，形成二氧化锰固体电解质膜作为阴极；成膜后，在二氧化锰层上沉积一层石墨，再涂银浆，用环氧树脂封装，打印标志后就成为产品。

钽电解电容器具有以下特点。

① 由于钽电解电容器采用颗粒很细的钽粉烧结成多孔的正极，所以单位体积内的有效面积大，而且钽氧化膜的介电常数比铝氧化膜的介电常数大，因此在相同耐压和电容量的条件下，钽电解电容器的体积比铝电解电容器的体积要小得多。

② 使用温度范围宽。一般钽电解电容器都能在-40℃～+85℃范围内工作，有的还能在+155℃下工作。

③ 漏电流小，损耗低，绝缘电阻大，频率特性好。

④ 容量大，寿命长，可制成超小型元件。

⑤ 由于钽氧化膜化学性能稳定，而且耐酸、耐碱，因而钽电解电容器性能稳定，长时间工作仍能保持良好的电性能。

⑥ 由于钽电解电容器采用钽金属材料，再加上工艺原因，因而成本高、价格贵。

⑦ 钽电解电容器是有极性的电容器，且耐压低。

钽电解电容器主要用于铝电解电容器性能参数难以满足要求的场合，如要求电容器体积小、上下限温度范围宽、频率特性及阻抗特性好、产品稳定性高等军用和民用整机电路。

3.铝电解电容器

铝电解电容器是有极性的电容器，它的正极板用铝箔，将其浸在电解液中进行阳极氧化处理，铝箔表面上便生成一层三氧化二铝薄膜，其厚度一般为（0.02～0.03）μm。这层氧化膜便是正、负极板间的绝缘介质。电容器的负极是由电解质构成的，电解液一般由硼酸、氨水、乙二醇等组成。为了便于电容器的制造，通常是把电解质溶液浸渍在特殊的纸上，再用一条原态铝箔与浸过电解质溶液的纸贴合在一起，这样可以比较方便地在原态铝箔带上引出负极，如图2-5（a）所示。将上述的正、负极按其中心轴卷绕，便构成了铝电解电容器的芯子，然后将芯子放入铝外壳封装，便构成了铝电解电容器。为了保证电解质溶液不泄漏、不干涸，在铝外壳的口部用橡胶塞进行密封，如图2-5（b）所示。

为了获得较大的电容量且体积又要小，在正极铝箔的一面用化学腐蚀方法形成凸凹不平的表面，使电极的表面积增大，从而使电容量增加。

铝电解电容器之所以有极性，是因为正极板上的氧化铝膜具有单向导电性，只有在电容器的正极接电源的正极，负极接电源的负极时，氧化铝膜才能起到绝缘介质的作用。如果将铝电解电容器的极性接反，氧化铝膜就变成了导体，电解电容器不但不能发挥作用，还会因有较大的电流通过，造成过热而损坏电容器。

为了防止铝电解电容器在使用时发生意外爆炸事故，一般在铝外壳的端面压制有沟槽式的机械薄弱环节，一旦电解电容器内部压力过高，薄弱环节的沟槽便会开裂，进行泄压防爆。

铝电解电容器虽然有极性，但如果在结构和工艺上采用新方法，也可以制成无极性的电解电容器。

钽电解电容器使用固体电解质，而铝电解电容器使用电解液，并且电解液要经受200～250℃的密封焊接温度，这就存在着若干技术难题，故铝电解电容器是最难且又最慢实现片式化的电子元件。从1983年开始研制，直到1993年才开始进入实用化。片式铝电解电容器主要用于各种消费类和通信、计算机等高可靠性的场合。

铝电解电容器实物如图2-6所示，在铝电解电容器外壳上的深色标记代表负极，容量值及耐压值在外壳上也有标注。

铝电解电容器具有以下特点。

① 单位体积电容量特别大，单位容量价格最低。

② 铝电解电容器是有极性的。

③ 介电常数较大，一般为7～10。

④ 容量误差大，损耗大，漏电流大，且容量和损耗会随温度的变化而变化。

⑤ 工作温度范围狭窄，只适合在-20℃～+50℃范围内工作。

⑥ 工作电压较低，一般为（6.3～400）V。

⑦ 价格不贵。

铝电解电容器适合在直流或脉动电路中作为整流、滤波和音频旁路使用。

4.云母电容器

云母电容器的结构很简单，它由金属箔片和薄云母层交错层叠而成。将银浆料印在云母上，然后层叠，经热压后形成电容坯体，再完成电极连接，便得到了片式云母电容器，如图2-7所示，层数越多，电容也就越大。

云母电容器通常的容值范围为1pF～0.1μF，额定电压为100V～2500V直流电压。常见的温度系数范围从-20ppm/℃～+100ppm/℃。云母的典型介电常数为5。

片状云母电容器采用天然云母作为电介质，做成矩形片状。由于它具有耐热性好、损耗低、Q值和精度高、易做成小容量等特点，因而特别适合在高频电路中使用，近年来已在无线通信、硬磁盘系统中大量使用。

5.片式薄膜电容器

随着电子产品趋向小型化、便携式，片式产品的需求量逐步增大，薄膜电容器的片式化也有较大的发展。片式薄膜电容器具有电容量大、阻抗低、寄生电感小、损耗低等优点。它的适用范围日趋扩大，无论在军事、宇航等设备中还是在工业、家电等消费类设备中，已成为不可缺少的重要电子元件。

薄膜电容器是以聚酯、聚丙烯薄膜作为电介质的一类电容器。1985年之前，片式薄膜电容器是将金属的聚酯薄膜卷绕成电容器芯子，并热压成矩形片状，外电极连接后用环氧树脂封装而成。这种电容器的明显弱点是耐热性差，只适合在较低温度下用再流焊进行组装。日本松下公司开发的以聚苯硫醚薄膜为电介质的薄膜电容器具有较高的耐热性和优异的电性能，从而使片式薄膜电容器得到了广泛的应用。薄膜电容器结构如图2-8所示。

如图2-9所示为片状薄膜电容器，其工作温度范围为-55℃～+125℃，工作电压为16V～50V（直流），容量范围为100pf～0.22f，超小体积，容量范围大，允许误差低，高频下损耗极小，耐高温，温度系数优良等。

6.片式微调电容器

片式微调电容器按所用介质来分，有薄膜和陶瓷微调电容器两类。陶瓷微调电容器在各类电子产品中已经得到了广泛的应用。

与普通微调电容器相比，片式陶瓷微调电容器主要有以下特点：制作片式陶瓷微调电容器的材料具有很高的耐热性，其配件具有优异的耐焊接热特性；小型化，使用中不产生金属渣，安装方便。

可变电容器适合于高频应用，如通信和视频产品。典型的产品系列所包括的范围大约从1.5pF～50pF几个等级，可调范围从小容量值的2∶1左右到大容量值的7∶1。产品因制造厂家的不同而不同，但在电位器中所讨论的许多相同机械问题，也适用于可调电容器。

2.2.3 电感器

片式电感器与其他片式元器件（SMC及SMD）一样，是适用于表面组装技术（SMT）的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。

1.片式电感器的分类

从制造工艺来分，片式电感器主要有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式。常用的是绕线型和叠层型两种。前者是传统绕线电感器小型化的产物；后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。

（1）绕线型。它的特点是电感量范围广，精度高，损耗小，允许电流大，制作工艺继承性强，简单，成本低，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。以陶瓷为芯的绕线型电感器在高频率下能够保持稳定的电感量和相当低的损耗值，因而在高频回路中占据一席之地。

（2）叠层型。它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、损耗大。

它与绕线片式电感器相比有许多优点：尺寸小，有利于电路的小型化；磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装；一体化结构，可靠性高；耐热性、可焊性好；形状规整，适合于自动化表面安装生产。

（3）薄膜片式。具有在微波频段保持低损耗、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。

（4）编织型。特点是在1MHz下的单位体积电感量比其他片式电感器大，体积小，容易安装在基片上。可用做功率处理的微型磁性元件。

2.各类型电感器的外形图

各类型电感器的外形图如图2-10～图2-15所示。

3.电感器使用注意事项

（1）电感类组件的铁芯与绕线容易因温升效果产生电感量变化，需注意其本体温度必须在使用规格范围内。

（2）电感器的绕线在电流通过后容易形成电磁场，在组件位置摆放时，需注意使相邻电感器彼此远离，或绕线组互成直角，以减少相互间的干扰。

（3）电感器的各层绕线间，尤其是多圈细线，也会产生间隙电容量，造成高频信号旁路，降低电感器的实际滤波效果。

（4）用仪表测试电感值与损耗值时，为求数据正确，测试引线应尽量接近组件本体。

2.2.4 其他片式元件

其他片式元件，如接插件、继电器、插座和开关等，其表面化发展速度缓慢。但随着用户积极地由插装转向表面组装，被保留下来的插装元件只有机电元件。面对此种情况，厂商们正强烈关注新的表面组装产品的问世。

1.接插件

一般焊料不能提供高质量的机械支撑，插装焊本身的焊接强度比表面组装要大得多，一是因为插装焊接截面积大；二是由于引线插入通孔内，提供了机械支撑。通常由接插件引起的应力包括以下几种：初焊过程中的热冲击，操作过程中的温度循环，插拔力，扭曲力和振动力。

设计接插件的关键要素有4个：引线结构、模塑化合物、机械支撑和引线金属。

① 引线结构。接插件引线最重要的因素是具有一定的柔顺性。显然，柔性的引线不仅能弥补接插件与电路板间的热膨胀系数，而且对插入应力还起着缓冲作用。鸥翼形和J形引脚都可采用。但因为J形引脚结构是把引线弯在元件本体下面，这样的连接点很难进行目测，目前只有少数几种接插件采用这种J形引线结构。

② 模塑化合物。传统的热塑料材料熔点较低，不适用于表面组装再流焊工艺。而高温热塑材料是适用的。但它们具有的高熔点，却增加了工艺难度和造价。

③ 机械支撑。除少数情况外，接插件不应仅靠焊接作为唯一的机械支撑方式，而可以采用多种辅助支撑方法。接插件可以利用铆接、压接、绕接或螺纹连接的方法安装在电路板上。

④ 引线金属。为保证足够的焊接强度，接插件引线的电镀金属必须有很高的可焊性。可焊性差不仅在生产过程中会出现问题，而且也会降低焊接强度。共晶的Sn-Pb涂敷提供了最高的可焊性，而其他的涂敷效果都差不多。

目前市场上已有多种表面组装的接插件出售。通用的系列接插件包括垂直放置和水平边缘放置等多种类型。图2-16（a）为立式接插件，该器件的特点是零插入力、SMD上面插入立式器件；图2-16（b）为侧卧式接插件，该器件的特点是零插入力、SMD侧面插入上接型器件。

2.IC插座

表面组装插座通常有两种形式。第1种是为插装而设计的，它可以把表面组装IC转变成插孔安装。当希望在全插装板上使用表面组装封装时，转接插座是很好的选择。这样，现有的插装线就可以用来组装整块电路板，而不需要开发一个全新的只安装表面组装器件的组装板。

这样的插座如PLCC插座和各种CPU插座，如图2-17所示。

第2种形式的插座是为表面组装而设计的。它与原来的封装有大致相同的焊盘图形，因此如果设计合理，电路板既可直接安装IC，也可安装互换的插座。这种插座常用于早期生产的通用ROM芯片。

插座与器件引线之间没有形成冶金结合，而是完全依赖机械接触，所以它们不像焊接那样牢固。这种触点在高湿环境中可能受到腐蚀，机械接触在冲击或震动中可能断开。插座还很昂贵，为此，不是所有元器件都考虑使用插座，只是在合理的情况才使用。例如，用于元器件测试或老化系统中的插座必须经受反复的插拔，它们必须设计得更加耐用。

如图2-18所示为老化插座和测试插座。

3.连接器

为保证电子机械元件的发展与电子设备的发展速度同步，要求连接器适应高密度组装。

以前在PCB上进行高密度组装时，对连接器的主要要求是小型化。然而现在，不仅要小型化，而且还要满足结构及功能上的要求。连接器要满足小型化，插针中心距必须变窄，增加单位面积插针数。

增加组装密度的方法之一是表面组装，其最大优势是消除了PCB上连接器引线的焊接通孔，使PCB线路设计的自由度加大，从而使电路设计更合理。

多极化是指插针数多达200～2000个，同时多极连接器使用时必须要考虑插针的中心距。随着连接器极数的增加，插拔变得更加困难。便于插拔，而又不造成操作性能恶化的最多极数为200根插针。表面组装连接器如图2-19所示。

4.开关、继电器

许多SMT开关和继电器还是插装设计，只不过将其引线做成表面组装形式。产品设计主要受物理条件的限制，比如开关调节器的尺寸或通过接触点的额定电流。因此，SMT与插装相比，并没有提供多少特有的优越性。进行这种转变的主要动机，是为了与电路板上的其他

元件保持工艺上的兼容性。

表面组装用小型开关至今仍是极重要的一部分，但进一步开发接触可靠、安装稳定性高和焊接后容易洗净且优质的高质量产品是当务之急。

表贴继电器和表贴开关如图2-20所示。