一文知道有鉛與無鉛封裝的區(qū)別

大規(guī)模生產(chǎn)的小型電子產(chǎn)品中使用的大多數(shù)組件都采用無鉛封裝，但是否可以合并有鉛封裝的元素？

在我們深入研究之前，我們應(yīng)該解決一個困惑點(diǎn)。當(dāng)提到有鉛和無鉛封裝時，我們指的是芯片是否有安裝到電路板上的金屬引線（有時稱為腿），就元素鉛而言，不是有鉛還是無鉛。

有鉛和無鉛封裝各有優(yōu)缺點(diǎn)。通過探索它們的優(yōu)缺點(diǎn)，我們可以了解哪些更適合某些應(yīng)用，甚至可以展望組件封裝的未來。

無鉛封裝的優(yōu)勢

易于施工和維修

引線封裝在元件周邊有小腿，可以穿過 PCB 并焊接在 PCB 的背面（通孔）或直接焊接到 PCB 的正面（表面貼裝）。

引線芯片封裝最明顯的優(yōu)勢可能是它們更容易安裝在 PCB 上。如果您自己制作原型并將組件焊接到 PCB 上，它們會更寬容。它們還使 PCB 更易于檢查和維修，因?yàn)槟梢杂萌庋劭吹綌嚅_的連接。除了更小、更不可見之外，無鉛封裝更難檢查，因?yàn)榻佑|點(diǎn)位于芯片下方。通常，在 X 射線機(jī)的幫助下檢查和維修具有大部分無鉛元件的電路板。

DFM 和更便宜的焊膏

由于含鉛封裝上的接觸點(diǎn)較大，它們可以使用較粗的焊膏，這樣成本較低。無鉛元件可能非常小，以至于粗焊膏中的顆粒幾乎與元件的接觸點(diǎn)一樣大，使它們無法連接。

可制造性設(shè)計 （DFM） 可能是大批量產(chǎn)品成功的關(guān)鍵因素。這會使設(shè)計人員陷入困境，因?yàn)楸M管大多數(shù)現(xiàn)代和大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備都使用無鉛封裝，但小于 0.4 毫米的引腳通常需要 4 型焊膏和用于制造過程的降壓掩模。這兩者都可以大大增加批量生產(chǎn)的成本。

無鉛封裝的優(yōu)勢

節(jié)省空間

雖然在手動焊接原型時有鉛封裝更加寬容，但無鉛封裝在大批量制造時具有許多優(yōu)勢。無鉛封裝通過將接觸點(diǎn)保持在組件下方而不是在其周邊上來節(jié)省空間。這一額外空間對于移動設(shè)備、平板電腦和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用至關(guān)重要，每一毫米都很重要。無引線組件使智能手機(jī)等設(shè)備成為可能。

堅固性和機(jī)械強(qiáng)度

無鉛元件的另一個優(yōu)點(diǎn)是它們的機(jī)械強(qiáng)度。換句話說，它們不容易與 PCB 分離。這是由于它們的接觸面積與封裝比率高。由于引腳位于組件的底部而不是周邊，因此大部分組件通過焊料連接到 PCB。含鉛表面貼裝元件往往缺乏通孔和含鉛對應(yīng)元件的堅固性。

拉力和剪切力會導(dǎo)致組件與 PCB 分離或失去連接。焊接到 PCB 上的封裝表面積越大，保持連接的可能性就越大。您可以在此無鉛封裝白皮書（PDF）中了解更多信息

我們可以兩全其美嗎？

人們可能不會很快在車庫中焊接微小的無鉛元件，但幸運(yùn)的是，如今大多數(shù)無鉛元件都有某種評估板。通過隔離使有鉛和無鉛封裝變得更好的元素，我們希望通過降低成本來幫助使大規(guī)模生產(chǎn)更容易實(shí)現(xiàn)。

在Nexperia，我們的目標(biāo)是將有鉛封裝的優(yōu)勢融入我們的無鉛設(shè)計，同時保持無鉛封裝的優(yōu)勢。例如，在我們的分立邏輯GX 封裝中，間距均超過 0.4 毫米，同時保持小尺寸。