正確設(shè)計(jì)的焊接模板有助于確保使用具有外露導(dǎo)熱墊的IC封裝成功進(jìn)行回流焊接。
裸露焊盤封裝已經(jīng)變得非常普遍。它們帶有各種縮寫 - 例如,QFN(四方扁平無引線),DFN(雙扁平無引腳),MLF(微引線框架),MLP(微引線框架封裝),LLP(無引線引線框架封裝),LFCSP(引線框架)芯片級(jí)封裝)。這些包裝很受歡迎;它們?cè)谕庑纬叽绶矫媸怯幸娴模ㄓ捎谕庑涡∏桑嫉孛娣e小),電氣性能(即低引線電感)和散熱性能。
盡管如此,也存在一些困難。其中一個(gè) - 即適當(dāng)?shù)臒釅|PCB布局 - 在先前的技術(shù)簡報(bào)中討論。另一個(gè)復(fù)雜因素是確保裝配過程不會(huì)受到不適當(dāng)?shù)暮父嗉夹g(shù)的影響。
對(duì)于1)對(duì)裸露焊盤封裝經(jīng)驗(yàn)有限的設(shè)計(jì)人員而言,焊膏問題可能是最成問題的。創(chuàng)建自定義PCB封裝,而不是使用可靠零件庫中的現(xiàn)有封裝。問題是,如果您使用典型的表面貼裝焊盤作為零件的導(dǎo)熱墊,PCB布局軟件將像對(duì)待任何其他焊盤一樣對(duì)待此焊盤。這意味著焊膏掩模層將具有包括整個(gè)焊盤的開口(減去指定的焊膏 - 掩模收縮)。通常這很好,但是使用導(dǎo)熱墊可能會(huì)有問題。
全焊盤焊膏應(yīng)用的主要問題是“浮動(dòng)” - 導(dǎo)熱墊和導(dǎo)熱墊之間的焊料過量PCB可以使整個(gè)元件浮動(dòng)到周邊焊盤與焊盤接觸的水平之上:
全焊盤應(yīng)用的另一個(gè)缺點(diǎn)與焊接過程中發(fā)生的化學(xué)變化有關(guān)。隨著溫度升高,揮發(fā)性焊膏化合物在稱為除氣的過程中蒸發(fā)。如果這些氣體不能以有序的方式逸出,它們會(huì)干擾元件的放置并導(dǎo)致不可預(yù)測的焊料空隙。
在我們繼續(xù)之前要記住的一件事是暴露焊盤的尺寸會(huì)影響風(fēng)險(xiǎn)與全焊盤焊膏應(yīng)用相關(guān)聯(lián) - 較小的裸露焊盤更像是普通的表面貼裝連接,當(dāng)然不需要修改焊膏。我的猜測是,大多數(shù)裸露的焊盤足夠大,可以保證特殊的模板設(shè)計(jì),但隨著裸露焊盤尺寸的增加,問題肯定會(huì)更明顯。
主要的特殊模板設(shè)計(jì)是“窗玻璃”布置,也稱為“墊陣列”,“交叉影線”和“矩陣”等術(shù)語。這種方法允許揮發(fā)物逃逸而不會(huì)造成惡作劇并減少PCB和裸露焊盤之間的焊料量。下圖表達(dá)了一般概念。
整體焊料覆蓋率(即,焊料面積與裸露焊盤面積之比,此處以百分比表示)可以通過調(diào)整矩陣的幾何形狀來控制 - 假設(shè)您知道整體覆蓋范圍應(yīng)該是多少。您不太可能找出“理想”比率,但對(duì)可靠文獻(xiàn)的回顧表明您應(yīng)該瞄準(zhǔn)至少50%且不超過80%。
一般來說,百分比較低可能更可取的僅僅是因?yàn)樗鼈冞h(yuǎn)離與100%(即全墊)覆蓋相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。如果您正在處理高功耗,您可能傾向于向80%移動(dòng),以促進(jìn)從導(dǎo)熱墊到PCB的熱量流動(dòng);然而,德州儀器(TI)的這份文件表明,即使對(duì)于高功率應(yīng)用,50%的覆蓋率也足夠了。
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