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SMT原件的分級與考試

2020-05-19 12:01:49 519

一、主旨

此IPC/JEDEC J-STD-020C之主旨是針對非密封性各種貼裝SMT半導體元件,就濕氣〈吸潮) 敏感進(jìn)行試驗與分級,以提醒半導體業(yè)者們在封裝、儲存,與后續持取使用中應注意如何防潮,以因應無(wú)鉛之高溫焊接或重工之考驗,減少由于吸濕而造成瞬間汽化所引發(fā)之強大應力,此種應力將導致元件內部、介面或外緣的漲爆或開(kāi)裂,也就是所謂的"爆米花"現象。至于早期DIP雙排腳插孔波焊之封裝元件,由于其IC本體并未直接面對熱源,而是隔著(zhù)PCB遠離強大波峰而進(jìn)行引腳插焊,而此種通孔插裝之波焊IC并不受本規范之管轄。

示意圖

圖1、左上圖為伸腳封裝品因吸潮又受強熱而頂破封膠的示意情形,左下為封裝體吸濕開(kāi)裂前的鼓漲外觀(guān)。右圖為BGA 載板與晶片間所印銀膠因吸濕而開(kāi)裂的情形。

舉例圖

圖2、左圖為頂部澆模之IC封裝體,其封膠本身即容易吸濕與透水。右為BGA封體的晶片與載板間,其紫色層即為安晶用的銀膠,也容易吸水及爆米花。

是故上游的IC元件商,應將其吸濕敏感性,在通過(guò)兩段考試后所取得的分級水淮,據實(shí)以告下游組裝焊接的業(yè)者們,使在善意的事先提醒下,得以?huà)袢”匾谋茈U行動(dòng),減少災難的發(fā)生與財務(wù)損失。由于SMT丁元件本體必須直接面對強大熱源,故通常貼裝者要比引腳插焊者更易發(fā)生爆米花現象,因而不得不小心預防以減少損失

現象圖

圖3、左圖為濕敏性SMD式IC專(zhuān)用保護袋外的警示性貼紙,其右上角即為JEDEC與JEITA就MSL方面的分級。右下圖與右上圖均為JEDEC濕敏水淮(MSL)之畫(huà)面。



二、貼裝元件之分級與考試

(一)、分級與試焊灄度
由于各種SMD式封貼裝元件(不一定是IC,在錫膏熔焊中,其本體皆須直接面對熱源而容易開(kāi)裂。由于板面上還需分別貼裝大小不同的其他元件,為考慮大件者均須全數焊妥起見(jiàn),其迴焊〈溫時(shí))曲線(xiàn)的設定對小件者難免形成過(guò)熱,常使得小件與厚件較容易爆裂。下表4-1 〈有鉛)及表4-2 〈無(wú)鉛)之內容,即按元件厚薄及體積大小, 而分別配置不同的迴焊峰溫,以因應不同機種的迴焊。

表內星號之公差說(shuō)明:元件供應商必須針對已認證的元件,在到達此處所列之各項分級溫度時(shí),仍能保證其對製程之相容性。

(1)、當產(chǎn)線(xiàn)按可變動(dòng)能力所設定迴焊曲線(xiàn)之公差為十0℃與一 X℃時(shí),為求溫時(shí)曲線(xiàn)受到良好管制起見(jiàn),其製程變化不可超過(guò)5℃。供應商須保証其產(chǎn)品于峰溫中之製程相容性,各種溫度數據已列于4.2表中。

(2)、此處所謂的封裝體積,尚包括本體外之接腳與額外貼著(zhù)各式散熱座在內〈如球腳、凸塊、引墊、引腳等)。

(3)、迴焊中元件可到達的最高溫度,與元件之厚度及體積均有關(guān)。採用空氣(或氮氣)對流加熱之熱源者,雖可降低元件間熱量的落差,但由于各SMD熱容量的不同,其間之熱差仍然難以徹底消除。

(4)、凡欲採無(wú)鉛焊接之組裝製程者,必須要遵守無(wú)鉛之分級溫度與迴焊之溫時(shí)曲線(xiàn),亦即表4-2所列之焊溫。至于有鉛者須按表4-1所列之焊溫,及表5-2所列之兩種迴焊曲線(xiàn),共同對樣板進(jìn)行考試評估。


(二)、無(wú)鉛重工〈返修)能力
按上述4-2之規定者,可耐無(wú)鉛焊接之封裝元件,須在離開(kāi)乾箱或烤箱后8小時(shí)內,得于260℃以下進(jìn)行重工。

標簽: pcba

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