元器件选型及封装速查手册

本文转载自查看原文 2021-09-26 16:04 408 硬件基础/ PCB设计

元器件选型及封装速查手册

参考资料:

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元器件选型手册

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元器件选型

基本元器件：电容

电容的分类形式

按结构可分为：(1) 固定电容 (2) 可变电容 (3) 半可变电容(微调电容)

注：可变电容是指可以调节容值的电容,如示波器探头的补偿电容

按极性可分为：(1) 极性电容 (2) 非极性电容

注：极性电容容值一般比较大

按介质分类

气体介质电容：空气电容
电解电容：液态电解电容(如铝质电解电容)和固态电解电容(钽电容)
无机介质电容：瓷介电容，云母电容，玻璃釉电容
有机介质电容

电容的基本参数

容量与误差
实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级:l级±5%，II级±10%，III级±20%。在有些情况下，还有0级，误差为±20%。精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级。常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示:D--005级--±0.5%;F--01级--±1%;G--02级--±2%;J--l级--±5%;K--Il级--±10%;M--Ⅲ级--±20%。
额定工作电压
电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。
温度系数
在一定温度范围内，温度每变化1℃，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。
绝缘电阻
用来表明漏电大小的。一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小。
损耗
在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。
频率特性
电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外，在高频工作时，电容器的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能。所有这些，使得电容器的使用频率受到限制。不同品种的电容器，最高使用频率不同。
- 小型云母电容器在25OMHZ以内;
- 圆片型瓷介电容器为30OMHZ;
- 圆管型瓷介电容器为20OMHz;
- 圆盘型瓷介可达300OMHZ;
- 小型纸介电容器为80MHZ;
- 中型纸介电容器只有8MHZ。

电容的选型指南

电容的选型，通常要考虑五个重要参数

电容的容值:这是设计者必须考虑的。一般在设计初期，就应该确定电容容值，并以此来查找相关容值的电容封装形式。
电容的封装:一定要明确电容封装形式，并且要弄清楚容值与封装是否能对应。
电容的精度。一般有5%精度，10%精度，20%精度等。
电容的温度系数:这个主要取决于电容的介质，不同的介质具有不同的温度系数。
绝缘电阻
频率特性:频率特性可以通过厂家提供的数据手册进行查找。

在选型时，根据使用场合先确定电容的介质，然后查找相关厂家的产品，找到合适的电容。一般的，每种厂家都有自己的命名方式，要从官网上下载权威资料，查找相关型号。

知名电容厂商:

电解电容

液态电解电容(铝电容)

特点：单位容值大，尺寸小(相对)，电感适中。耐压值从6.3V到500V。
缺点：具有极性，漏电流大，损耗大，频率特性差，稳定性差，不能承受低温和低气压，只能用于地面设备。
一般用于 储能，旁路，低频滤波 等作用

选型指标

容值
这类电容相对来说较大，从0.1uF到22000uF不等
封装
封装具有两种，一种是引线型(直插型)，还有一种是贴片型
- 引线型
  
  引线型的封装参数有 脚间距 * 电容体直径 * 电容体长度(非关键参数) * 字母H(代表直立或者弯曲) * 颜色代号(非关键参数)
  - 脚间距：常见的有 1.5mm、2mm、2.5mm、3.5mm、5mm、7.5mm、10mm
  - 电容体直径：常见的有 4mm、5mm、6.3mm、8mm、10mm、12mm、16mm、18mm、22mm
  - 电容体长度(非关键参数)：常见的有 7mm、 8mm、 11.2mm、11.5mm、12.5mm、16mm、20mm、25mm、31.5mm、35.5mm、40mm
  - 字母H(代表直立或者弯曲)：H代表弯曲，没有则为直立
  - 颜色代号(非关键参数)：我的AD库特有，没有为蓝色，BK黑色，GD绿色
- 贴片型
  贴片型的封装参数有电容体直径 * 电容体长度(非关键参数)
  - 电容体直径：常见的有5mm、6mm、8mm、10mm
  - 电容体长度(非关键参数)：不重要
  - 另外，若上面标着RVT，VT，CS之类的，说明是铝电容
耐压
这类电容耐压值较大，电容的耐压从2V到500V不等
精度
这类电容精度不是很高，正负10~20%

固态电解电容(钽电容)

特点：体积小，使用温度范围广(-55°C~100°C)，寿命长功耗低，阻抗频率特性好，可靠性高
缺点：具有极性，价格贵，稳定性差，精度差，耐压值低(目前最大是50V)

选型指标

容值
这类电容相对来说也较大(比铝电容小点)，从3.3uF到4700uF不等
封装
封装具有三种 直插型、贴片圆型，贴片方型
- 直插型
  
  直插型的封装参数有 脚间距 * 电容体直径 * 电容体长度(非关键参数) * 颜色代号(非关键参数)
- 贴片圆型
  
  贴片圆型的封装参数有电容体直径 * 电容体长度(非关键参数)
  - 标准有：A(3 * 5.4)、B(4 * 5.4)、C(5 * 5.4)、D(6.3 * 5.4)(6.3 * 7.7)、E(8 * 6.2)、F(10 * 10.2)、G(12.5 * 13.5)、H(16 * 16.5)
- 贴片方型
  
  贴片方型的封装为标准封装
  - 标准封装有：A(3216)、B(3528)、C(6032)、D(7343)、E(7343H)、S(2012)
耐压
这类电容耐压值较大，电容的耐压从2V到250V不等
精度
这类电容精度相比较铝电容较高，正负5~35%

无机介质电容

片式多层陶瓷电容器(Multi-layer Ceramic Capacitors MLCC)

分为 高频陶瓷电容器 和 低频陶瓷电容器 两种。也叫I类陶瓷电容和II类陶瓷电容
I类陶瓷电容器容量稳定性好，基本不随温度，电压，时间变化
II类陶瓷电容器容量稳定性差，随温度，电压，时间变化幅度较大，所以用在对容量稳定性要求不高的地方，如 滤波

NPO类：属于第I类陶瓷电容器，超稳定级电容器，温度变化从-55°C~+125°C时容量变化范围30ppm/°C(ppm：百万分之一)C0G是NPO中最好的一种
特点：稳定性高，频率特性好，适用于振荡器，谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容

稳定电容器X5R/X7R/X6S：属于第II类陶瓷电容器，随温度变化误差在15% 到 22%之内

X7R常用于工业，其温度和误差性能都比较好

通用级电容器Z5U：工作温度范围+10°C~+85°C 温度特性-56%~+22%

能用级电容器Y5V：工作温度范围-30°C~+85°C 温度特性-82%~+22%

选型指标

容值
这类电容容值偏小，范围很广，从0.1pF到7500uF不等
封装
常见封装为0201、0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、1825、2225
耐压
这类电容耐压值很大，电容的耐压从2V到30kV不等
精度
这类电容精度精度很高，正负0.02pF~30%

引线式多层陶瓷电容(独石电容)

无极性,插脚式,是用MLCC电容焊接两个引脚，然后把芯用包封材料制造而成
CC41、CT41就属于这类。独石电容为直插电容，是陶瓷电容的一种。它的体积相对于贴片电容来说比较大，温漂系数比较小，稳定性较好。独石电容器的耐压值一般比较低。

圆形陶瓷电容(瓷介电容)

无极性，单层，正负极为金属电极、电介质是陶瓷材料，个头比较大，一般为高压电容

玻璃釉电容

玻璃釉电容器具有介质介电系数大、体积小、损耗较小等特点，耐温性和抗湿性也较好。
玻璃釉电容器适合半导体电路和小型电子仪器中的交、直流电路或脉冲电路使用。

云母电容器

云母电容器是最早使用的高性能电容器，具有稳定性好、分布电感小、精度高、损耗小、绝缘电阻大、温度特性及频率特性好等优点，工作电压很高，为50V到7KV，一般在高频电路中作信号耦合、旁路、调谐等电容器使用。

有机介质电容

薄膜电容

它是采用醋酸纤维素和聚碳酸醋等漆膜材料作介质，用蒸发金属作电极而构成。
薄膜电容绝缘电阻高，耐热性好。具有自愈性和无感特性。具有优良的高频绝缘性能，电容量与损耗角在很大频率范围内与频率无关，随温度变化很小，而介电强度随温度升高而有所增加，这是其他介质材料难以具备的。
耐温高，吸收系数小。一般用于高频滤波、高频旁路、一阶或二阶滤波电路。

CBB电容

CBB电容以金属化聚丙烯膜串联结构型式，能抗高电压、大电流冲击，具有损耗小，电性能优良，可靠性高和自愈性能。基于以上的优点，所以CBB电容器被大量使用在模拟电路上。尤其是在信号交连的部分，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生。介电常数较高，体积小，容量大，稳定性比较好，适宜做旁路电容。
聚丙烯薄膜电容介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大可用于高频电路。

CBB电容的特点:

a无极性，绝缘阻抗很高，频率特性优异，而且介质损失很小。

b介电常数较高，体积小，容量大，稳定性比较好。

c介质损耗小，绝缘电阻高，但是温度系数大。

基本元器件：电阻

通用元件和芯片封装

DO SOD二极管封装

DO(Diode Outline Package)和SOD(Small Outline Diode)二极管专用封装

TO 晶体管封装

TO(Transistor Outline Package) 晶体管封装

TO-晶体管外形封装(Transistor Outline Package)是一种在功率器件中广泛应用的封装形式。其主要特点是元器件背部有大面积的金属，便于散热，也可连接散热片进行散热，可以提供较高的耗散功率。常见的有TO-92，TO-220，TO-247等。早期的封装规格例如TO-92，TO-92L，TO-220，TO-252等等都是插入式封装设计。近年来表面贴装市场需求量增大，TO封装也进展到表面贴装式封装。

TO92：用于小型晶体管三极管，分为TO92A和TO92B
- TO92A：三个引脚同排
- TO92B：三个引脚不同排
TO220：用于大功率晶体管MOS管，参数有引脚，还有引脚排列型号ABCD
- 引脚通常有：2、3、5、11，默认为3
- TO220-2A
TO247、TO251：尺寸不同的大功率晶体管
- 字母参数：A直立、B躺着
TO贴片型封装：TO252、TO263
- TO252：稍小的贴片封装
  - 主要有2引脚和5引脚的
- TO263：厚版贴片封装
  - 引脚从3到7不等
  - 字母A表示引脚完全，B表示中间引脚缺失

SOT 小外形晶体管(SMT贴片)

SOT(Small Outline Transistor) 小外形晶体管

SOT是一种贴片封装，通常引脚在5脚或以下(3脚、4脚)器件的贴片封装形式，尺寸较小，很多晶体管采用此类封装。

SOT23：小型晶体管使用，参数有引脚
- SOT23-3：三个引脚，常用于三极管
- SOT23-5
- SOT23-6
- SOT23-8
SOT36-3：和SOT23-6外观差不多，尺寸略有不同
SOT89：常用于三极管
- SOT89：默认三个引脚
- SOT89-5
SOT223
SOT669

SOP 小外形封装(SMT贴片)

SOP(Small Outline Package) 小外形封装(贴片)

SOP封装是一种元件封装形式，常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装.，应用范围很广，主要用在各种集成电路中。后面就逐渐有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)、MSOP(微型外廓封装)、 QSOP(四分之一尺寸外形封装)、QVSOP(四分之一体积特小外形封装)等封装。

SOP的封装大致有三种规格：相邻管脚距2.54mm(100mil)、相邻管脚距1.27mm(50mil)偏窄的、相邻管脚距1.27mm(50mil)偏宽的

SOP封装系列

SOP Small Outline Package：小外形封装，在EIAJ标准中，针脚间距为1.27mm(50mil)的此类封装被称为"SOP"。JEDEC标准SOP具有不同的宽度。
- SOIC Small Outline Integrated Circuit：小外形集成电路，和SOP差不多，专门给集成电路使用的。
- SO Small Outline：小外形，SOP的别称
- DSO Dual Small Outlint：双侧引脚小外形封装，SOP的别称
- SOL Small Outline L-leaded package：按照JEDEC标准对SOP所采用的名称
- SOW Small Outline Package(Wide-Type)：宽体SOP，部分半导体厂家采用的名称
SSOP Shrink Small Outline Package：缩小的SOP，针脚间距：0.635mm(25mil)
VSOP Very Small Outline Package：甚小型SOP
- VSSOP Very Shrink Small Outline Package：甚小缩型SOP
TSOP Thin Small Outline Package：薄的SOP,引脚间距和SOP差不多，芯片厚度偏薄
- TSSOP Thin Shrink Small Outline Package：薄的缩小型SOP，针脚间距：0.635mm(25mil)，芯片厚度偏薄
- ETSSOP：中间带散热的薄的缩小型SOP
NSOP：不清楚叫什么，知道的请告诉我！
MSOPMini Small Outline Package：迷你小外形封装，针脚间距：0.5mm
QSOP：四分之一尺寸外形封装
- QVSOP：四分之一体积特小外形封装

SSOP

引脚间距比SOP的要小

薄的缩小型SOP，针脚间距：0.635mm(25mil)

ESOP

ESOP和SOP封装的区别就是中间带有散热。

DIP 双列直插封装

DIP(dual in-line package) 双列直插封装

双列直插封装（英语：dual in-line package）也称为DIP封装或DIP包装，简称为DIP或DIL，是一种集成电路的封装方式，集成电路的外形为长方形，在其两侧则有两排平行的金属引脚，称为排针。DIP包装的元件可以焊接在印刷电路板电镀的贯穿孔中，或是插入在DIP插座（socket）上。

封装参数主要是引脚，常见的如DIP8、DIP40等等
DIP相邻管脚间距为2.54mm(100mil)

QFP 方型扁平式封装(SMT贴片)

QFP(Quad Flat Package) 方型扁平式封装技术

这种封装是方型扁平式封装，一般为正方形，四边均有管脚，采用该封装实现的CPU芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。因其其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用。这类封装有：CQFP(陶瓷四方扁平封装)、 PQFP(塑料四方扁平封装)、SSQFP(自焊接式四方扁平封装)、TQFP(纤薄四方扁平封装)、SQFP(缩小四方扁平封装)