“當(dāng)你設(shè)計(jì)SMD電路板時(shí)，面對數(shù)百種電阻、電容和集成電路，尺寸該如何選擇？”

我偏愛使用直插式元件和洞洞板進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。這種方式的魅力在于，我能在短短一個(gè)下午，就把一個(gè)概念推進(jìn)成一個(gè)可用的原型。而如果采用表面貼裝元件，就意味著要等1-2周才能收到定制的印刷電路板（PCB），這還只是在首次Layout 就完全正確的情況下。

不過，一旦跨越原型階段，必須承認(rèn)，這種傳統(tǒng)方法的缺陷顯而易見：手工焊接的洞洞板耗時(shí)冗長，缺乏專業(yè)感，且調(diào)試?yán)щy。如今定制 PCB 單價(jià)已低至2美元，后續(xù)設(shè)計(jì)升級理應(yīng)成為常態(tài)。雖然仍可沿用通孔技術(shù)（THT），但表面貼裝元件（SMD）普遍具有更緊湊的尺寸、更豐富的選項(xiàng)，且操作難度并不遜色。

現(xiàn)在，我將嘗試探討困擾 PCB 設(shè)計(jì)者的另一難題：令人目眩的表面貼裝封裝規(guī)格。在通孔元件領(lǐng)域，幾乎所有器件都有耳熟能詳?shù)姆庋b尺寸；而涉及 SMD 時(shí)，僅電阻這一品類，DigiKey就提供約 100 種不同封裝規(guī)格。

無源器件

多數(shù)兩個(gè)引腳小型元件，從電阻、陶瓷電容到 LED，均采用長寬比 2:1 的矩形封裝，焊盤位于短邊兩側(cè)。最常見規(guī)格包括：

1206（公制 3216，3.2×1.6 毫米）。約傳統(tǒng)直插電阻體積的一半，該規(guī)格元件體積足夠大，未經(jīng)特殊訓(xùn)練的新手亦可焊接。無需借助放大設(shè)備或精密焊臺(tái)（但優(yōu)質(zhì)鑷子必備）。此類電阻功率通常為 1/4 瓦。

0805（公制 2012，2.0×1.25 毫米）。折中規(guī)格，在保留較高焊接便利性的同時(shí)顯著節(jié)省空間。與 0603 規(guī)格共同構(gòu)成非緊湊型消費(fèi)電子產(chǎn)品中最常見的雙雄。對應(yīng)電阻功率通常為 1/8 瓦。

0603（公制 1608，1.6×0.8 毫米）。體積僅為1206的一半，靜電吸附明顯，若在焊接時(shí)對著元件打噴嚏可能致其飛失。手工焊接具一定挑戰(zhàn)性，建議使用尖頭烙鐵。此類電阻功率通常為 1/10 瓦。

0402（公制 1005，1×0.5 毫米）。操作難度較高，接近多數(shù)愛好者手工焊接極限。因需精準(zhǔn)對位且肉眼難查焊點(diǎn)，建議搭配體視顯微鏡使用。此類電阻功率通常為1/16瓦，多見于小型高密度板卡（如電腦主板）。

更大或更小規(guī)格雖存在，但需特殊應(yīng)用場景。例如智能手機(jī)與可穿戴設(shè)備可能采用 01005（0.4×0.2毫米）微型元件。然此類微型元件不僅人工操作困難，連貼片機(jī)亦面臨挑戰(zhàn)，故應(yīng)用范圍有限。

選擇原則方面，尺寸較大的封裝通常具備更優(yōu)直流特性：如 1206 電阻具有更高功率耗散能力；大尺寸電容則呈現(xiàn)更低等效串聯(lián)電阻（ESR）、更高耐壓值，并緩解 MLCC （多層陶瓷電容）固有的電壓敏感性容量衰減問題。

反之，大尺寸元件在交流特性方面往往遜色：物理尺寸增加導(dǎo)致寄生電感/電容效應(yīng)更顯著。雖業(yè)余應(yīng)用鮮受此困擾，但若涉足 GHz 級高頻領(lǐng)域（或需處理陡峭信號(hào)邊沿時(shí)），小尺寸元件更具優(yōu)勢。

若無特殊約束，首推 1206 作為入門項(xiàng)目首選規(guī)格；若設(shè)計(jì)僅含少量無源元件，亦屬通用之選。更復(fù)雜板卡則建議默認(rèn)選用 0805 規(guī)格。

集成電路（IC）

引腳數(shù)較少的芯片

多數(shù)引腳數(shù)較少的集成電路（如常見運(yùn)放、8位微控制器）多采用矩形SOIC或SSOP/TSSOP封裝，這些封裝的芯片引腳是沿著兩個(gè)較長的邊來排列的。其中，SOIC 封裝的芯片相對容易操作，它的引腳間距是 1.27 毫米，正好是通孔元件引腳間距的一半。而 SSOP/TSSOP 封裝的芯片就更具挑戰(zhàn)性了，因?yàn)樗鼈兊囊_間距一般在 0.65 毫米左右，這就需要有好的電烙鐵以及敏銳的視力來發(fā)現(xiàn)引腳之間的橋接情況。不過話說回來，只要掌握好的焊接技巧并且大量使用助焊劑，這種封裝形式的芯片也是可以被成功焊接和處理的。

引腳數(shù)較多的芯片

更高集成度的芯片（部分8位及多數(shù)32位MCU）常采用四邊布引腳的正方形封裝，如QFP、TQFP或LQFP。雖引腳間距各異，0.5 毫米最為常見。這樣的芯片可以由有經(jīng)驗(yàn)的用戶手工焊接，但如果使用立體顯微鏡，會(huì)極大地有助于確保引腳的正確對齊，以及檢查焊接的結(jié)果，由于引腳間隙僅約 0.25 毫米，很容易不小心將引腳短接在一起。

Microchip AVR128DB48：TQFP-48 封裝，0.5 毫米引腳間距

并不是建議完全回避此類 0.5 毫米間距的四邊封裝，但需要一套特定的工具來操作。建議在一些廢棄的元件或者專門用于練習(xí)的“訓(xùn)練”電路板上進(jìn)行一些實(shí)踐操作。

無外露引腳封裝

此外還存在一系列無外露引腳封裝，如 BGA、DFN、QFN、WLP 等。一般來說，那些你不能馬上認(rèn)出來的縮寫，且不是“SOP”、“SOIC” 或“QFP”的變體，都屬于這類無外露引腳封裝。這類封裝專為空間極度受限的場景設(shè)計(jì)。雖可借助鋼網(wǎng)、熱風(fēng)槍或自制回流焊臺(tái)實(shí)現(xiàn)手工焊接，但焊后檢測與修復(fù)困難。簡言之，引腳外露的封裝仍為更優(yōu)選擇。

其它器件

部分特殊元件（如功率電感、連接器、開關(guān)及分立晶體管）采用非標(biāo)封裝形式，并不是所有的封裝形式都實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。但前述關(guān)于元件尺寸與引腳間距的考量依然適用：例如常用于 LCD 屏的 0.5 毫米引腳間距 FFC 柔性排線連接器，其焊接難度堪比 LQFP-64 芯片；而尺寸近似 1206 無源元件的 SOT-23 晶體管易于焊接，而SOT-523封裝的晶體管尺寸較小，與0603貼片電阻的尺寸相似，其引腳間距也很小，在焊接時(shí)需要更高的精度和更精細(xì)的操作，稍有不慎就可能導(dǎo)致焊接失敗。

存在一系列的元件，在這些元件中，通孔安裝仍然是更可取的，或者說表面貼裝的變體在尺寸或成本方面沒有任何優(yōu)勢。前一種情況的一個(gè)例子是撥動(dòng)開關(guān)和音頻插孔，通孔安裝提高了機(jī)械強(qiáng)度；至于后一種情況，一個(gè)好的例子是電解電容和鋁聚合物電容：無論你是使用引線還是焊盤，電容的外殼大小都是一樣的。此類情形無需執(zhí)著于 SMD，回歸傳統(tǒng)方法并無不妥。

原文轉(zhuǎn)載自：https://lcamtuf.substack.com/p/making-sense-of-surface-mount-components，經(jīng)過翻譯及校驗(yàn)

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審核編輯 黃宇