引線封裝的SMT組裝和PCB設(shè)計指南

本應(yīng)用筆記提供了Maxim Integrated引線封裝（SOIC、TSSOP、QSOP、QFP、SC70、SOP、SOT等）的PCB設(shè)計和SMT封裝指南。

介紹

引線封裝是表面貼裝集成電路 （IC） 封裝，包括四方扁平封裝 （QFP）、 小外形集成電路（SOIC）、薄型收縮小外形封裝（TSSOP）、小外形晶體管（SOT）、SC70等標準形式是扁平的矩形或方形主體，引線從兩個或所有四個側(cè)面延伸。 引線形成鷗翼形狀，以便在組裝到 PCB 時能夠牢固地立足。標準無鉛鉛表面處理為啞光錫。通過封裝的引線進行連接， 可以直接焊接到 PCB 上.當出于熱增強目的在某些封裝中提供裸焊盤時，裸露焊盤應(yīng) 直接焊接到PCB上。圖1顯示了引線封裝的橫截面曲線。

圖1.引線封裝的橫截面圖。

包裝大綱

套餐信息可在我們的網(wǎng)站 www.maximintegrated.com/packages 上找到。用戶可以查看特定于包類型或包代碼的包輪廓圖。

印刷電路板設(shè)計

對于PCB焊盤設(shè)計：需要精心設(shè)計和制造的印刷電路板（PCB），以實現(xiàn)最佳的制造良率和產(chǎn)品性能。表面貼裝器件使用兩種類型的焊盤模式：1） 阻焊層定義 （SMD） 焊盤的阻焊開口小于金屬焊盤，以及 2） 非焊接 掩模定義 （NSMD） 焊盤具有比金屬焊盤更大的阻焊層開口。馬克西姆推薦 使用 NSMD 焊盤，因為它們?yōu)楹噶襄^固在金屬焊盤的邊緣提供了更大的金屬區(qū)域。 NSMD提高了焊點的可靠性。只有一種類型的焊盤（NSMD或SMD）和一種焊盤表面 應(yīng)在給定的足跡下使用表面處理。圖 2 顯示了 NSMD 和 SMD 焊盤模式設(shè)計。

焊盤圖案設(shè)計應(yīng)遵循Maxim與特定封裝代碼對應(yīng)的90-xxxx系列文檔。

圖2.NSMD 和 SMD 焊盤模式的圖示。

裸露焊盤的 PCB 設(shè)計（導(dǎo)熱焊盤）

PCB上的導(dǎo)熱焊盤應(yīng)設(shè)計為利用所提供的封裝的裸露焊盤。對于一個 單層板，導(dǎo)熱墊應(yīng)連接到大表面焊盤，這樣才能散熱 通過表面墊。對于多層板，熱通孔應(yīng)放置在導(dǎo)熱墊下方，以便 熱量可以散發(fā)到其他金屬層，以利用這些層中的金屬。熱通孔 設(shè)計應(yīng)根據(jù)PCB制造商的能力和其他設(shè)計限制進行優(yōu)化。

印刷電路板表面光潔度

有機可焊性防腐劑（OSP），化學(xué)鍍鎳沉金（ENIG），電解鎳金， 化學(xué)鍍鎳化學(xué)鍍鈀沉金（ENEPIG）、沉銀和沉錫飾面 用于工業(yè)。OSP 和 ENIG 推薦用于需要跌落測試可靠性的應(yīng)用。

模板設(shè)計指南

模板厚度和圖案幾何形狀決定了沉積到設(shè)備上的焊膏的精確體積 土地模式。鋼網(wǎng)對準精度和一致的焊料量轉(zhuǎn)移對于均勻的焊料回流至關(guān)重要。模板通常由不銹鋼制成.

模板厚度：對于 0.50mm 間距封裝，建議使用 4 或 5 密耳厚的模板。0.65mm >封裝間距可容納 6 密耳厚的模板。

模板制造：用電拋光劑激光切割，比常規(guī)激光切割模板更好地釋放。

模板孔徑：必須嚴格控制公差。

孔壁應(yīng)光滑，圓角和梯形橫截面可增強焊膏從孔徑中釋放。

裸露焊盤（導(dǎo)熱焊盤）的模板設(shè)計

裸露的焊盤焊錫焊盤可以分割成焊盤陣列。焊盤陣列應(yīng)通過分割創(chuàng)建 通過阻焊織帶實現(xiàn)全銅區(qū)域。分段式PCB設(shè)計有助于焊膏助焊劑在回流過程中放氣，從而降低已完成焊點的空隙百分比。與此同時， 單個焊料空隙的最大尺寸受單個矩陣段尺寸的限制。圖 3 顯示 裸焊盤的阻焊層設(shè)計示例。

設(shè)計建議：

60% 至 80% 錫膏覆蓋率

圓角可最大限度地減少焊膏堵塞

底部開口大于頂部的正極膠帶

圖3.裸焊盤的阻焊層設(shè)計示例。

焊膏

焊膏是SMT組裝過程中最重要的材料之一。一般來說，建議 使用免清洗焊膏。但是，最終用戶應(yīng)評估其整個過程和使用情況，以確保所需的 結(jié)果。建議使用 3 型（或更精細）焊膏進行 0.5mm 間距打印。建議氮氣吹掃 在焊料回流期間。

清潔要求

如果使用低殘留、免清洗焊膏，則無需清潔 PCB。然而，對于不同類型的免清洗焊膏，Maxim建議針對特定應(yīng)用進行評估，以檢查是否需要去除電路板上的殘留物。

回流 焊

Maxim引線封裝兼容所有行業(yè)標準焊料回流工藝。與所有表面貼裝一樣 器件中，檢查所有新電路板設(shè)計上的配置文件非常重要。此外，如果有高 元件混合在板上，必須在板上的不同位置檢查型材。元件 溫度可能會因周圍元件、PCB 上部件的位置和封裝密度而異。 回流曲線指南基于PCB焊盤焊點位置的實際引線溫度。 焊點的實際溫度通常與回流系統(tǒng)中的溫度設(shè)置不同。 因此，Maxim建議在實際焊點位置使用熱電偶檢查輪廓。一個 應(yīng)使用氮氣強制常規(guī)烤箱。溫度均勻性應(yīng)為5°C。

Maxim建議遵循JEDEC推薦的回流焊曲線J-STD-020E。

圖4.回流曲線的分類。

檢查

Maxim建議遵循IPC規(guī)范進行檢測規(guī)范。轉(zhuǎn)到 www.ipc.org 了解更多信息。 圖5顯示了一個焊接良好的引線示例。焊料圓角應(yīng)該能夠在 兩側(cè)，但不在引線頂部的焊料上。

圖5.精心焊接的引線位于精心設(shè)計的 PCB 上。

濕氣敏感性

根據(jù)J-STD-020D規(guī)范，Maxim引線封裝被歸類為JEDEC標準。

對于那些僅滿足 MSL3 的包裝（通常是較大的封裝和特殊封裝），所有部件都經(jīng)過烘烤和 裝運前用干燥劑和濕度指示卡干包裝。如果濕度指示卡變成粉紅色，或者部件暴露的時間超過其地板壽命，請將包裝烘烤 +125°C 48 小時。

請參閱 JEDEC 規(guī)范 J-STD-020D，正確使用對濕氣/回流焊敏感的表面貼裝器件。

重做

返工質(zhì)量不易控制。如果需要對有焊接缺陷的零件進行返工，Maxim建議 在 +125°C 下烘烤 PCB 組件至少 4 小時. 至少使用以下步驟：

通過從電路板上拆下零件來卸下零件。確保局部加熱以避免過熱 連接組件。

取下焊盤上所有剩余的焊料。

清潔電路板。

通過用模板打印再次應(yīng)用焊料。

放置零件。

回流 焊。

清潔印刷電路板并檢查。

拾取和放置（P 和 P）

傳統(tǒng)的貼裝系統(tǒng)可以使用封裝輪廓或引線位置作為 安置指南。使用引線位置的放置指南往往更準確但速度較慢，并且需要 復(fù)雜的視覺處理系統(tǒng)。封裝輪廓放置方法運行速度更快，但準確性較低。這 合同PCB組裝商可以確定用于此過程的最可接受的方法.

審核編輯：郭婷