SMD

SMD件防潮管理規(guī)定:

為確保所有潮濕敏感器件在儲(chǔ)存及使用中受到有效的控制，避免以下兩點(diǎn):

① 零件因潮濕而影響焊接質(zhì)量。

② 潮濕的零件在瞬時(shí)高溫加熱時(shí)造成塑體與引腳處發(fā)生裂縫，輕微裂縫引起殼體滲漏使芯片受潮慢慢失敗，影響產(chǎn)品壽命，嚴(yán)重裂縫的直接破壞元件。

適用于所有潮濕敏感件的儲(chǔ)存及使用。

⒊1 檢驗(yàn)及儲(chǔ)存

⒊1.1 所有塑料封裝的SMD件在出廠時(shí)已被密封了防潮濕的包裝，任何人都不能隨意打開，倉(cāng)管員收料及IQC檢驗(yàn)時(shí)從包裝確認(rèn)SMD件的型號(hào)及數(shù)量。必須打開包裝時(shí)，應(yīng)盡量減少開封的數(shù)量，檢查后及時(shí)把SMD件放回原包裝，再用真空機(jī)抽真空后密封口。

⒊1.2 凡是開封過(guò)的SMD件，盡量?jī)?yōu)先安排上線。

⒊1.3 潮濕敏感件儲(chǔ)存環(huán)境要求，室溫低于30℃，相對(duì)濕度小于75%。

⒊2 生產(chǎn)使用

⒊2.1 根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度控制包裝開封的數(shù)量，PCB、QFP、BGA盡量控制于12小時(shí)用完，SOIC、SOJ、PLCC控制于48小時(shí)內(nèi)完成。

⒊2.2 對(duì)于開封未用完的SMD件，重新裝回袋內(nèi)，放入干燥劑，用抽真空機(jī)抽真空后密封口。

⒊2.3 使用SMD件時(shí)，先檢查濕度指示卡的濕度值，濕度值達(dá)30%或以上的要進(jìn)行烘烤，公司使用SMD件配備濕度顯示卡一般為六圈式的，濕度分別為10%、20%、30%、40%、50%、60%。讀法:如20%的圈變成粉紅色，40%的圈仍顯示為藍(lán)色，則藍(lán)色與粉紅色之間淡紫色旁的30%，即為濕度值。

⒊3 驅(qū)濕烘干

⒊3.1 開封時(shí)發(fā)現(xiàn)指示卡的濕度為30%以上要進(jìn)行高溫烘干。烘箱溫度:125℃±5℃烘干時(shí)間5~48小時(shí)，具體的略有溫度與時(shí)間因不同廠商差異，參照廠商的烘干說(shuō)明。

⒊3.2 QFP的包裝塑料盤有不耐高溫和耐高溫兩種，耐高溫的有Tmax=135、150或180℃幾種可直接放進(jìn)烘烤，不耐高溫的料盤，不能直接放入烘箱烘烤。

微型SMD晶圓級(jí)CSP封裝:

微型SMD是標(biāo)準(zhǔn)的薄型產(chǎn)品。在SMD芯片的一面帶有焊接凸起(solder bump)。微型SMD生產(chǎn)工藝步驟包括標(biāo)準(zhǔn)晶圓制造、晶圓再鈍化、I/O焊盤上共熔焊接凸起的沉積、背磨(僅用于薄型產(chǎn)品)、保護(hù)性封裝涂敷、用晶圓選擇平臺(tái)進(jìn)行測(cè)試、激光標(biāo)記，以及包裝成帶和卷形式，最后采用標(biāo)準(zhǔn)的表面貼裝技術(shù)(SMT)裝配在PCB上。

微型SMD是一種晶圓級(jí)芯片尺寸封裝(WLCSP)，它有如下特點(diǎn):

⒈ 封裝尺寸與裸片尺寸大小一致;

⒉ 最小的I/O管腳;

⒊ 無(wú)需底部填充材料;

⒋ 連線間距為0.5mm;

⒌ 在芯片與PCB間無(wú)需轉(zhuǎn)接板(interposer)。

表面貼裝注意事項(xiàng):

a. 微型SMD表面貼裝操作包括:

⒈ 在PCB上印刷焊劑;

⒉ 采用標(biāo)準(zhǔn)拾放工具進(jìn)行元件放置;

⒊ 焊接凸起的回流焊及清潔(視焊劑類型而定)。

b. 微型SMD的表面貼裝優(yōu)點(diǎn)包括:

⒈ 采用標(biāo)準(zhǔn)帶和卷封裝形式付運(yùn)，方便操作(符合EIA-481-1規(guī)范);

⒉ 可使用標(biāo)準(zhǔn)的SMT拾放工具;

⒊ 標(biāo)準(zhǔn)的回流焊工藝。

SMD貼片元件的封裝尺寸:

公制:3216--2012--1608--1005--0603--0402

英制:1206--0805--0603--0402--0201--01005

注意:

0603有公制，英制的區(qū)分

公制0603的英制是英制0201

英制0603的公制是公制1608

還要注意1005與01005的區(qū)分

1005也有公制，英制的區(qū)分

英制1005的公制是公制2512

公制1005的英制是英制0402

像在ProtelDXP(Protel2004)及以后版本中已經(jīng)有SMD貼片元件的封裝庫(kù)了，如

CC1005-0402:用于貼片電容，公制為1005，英制為0402的封裝

CC1310-0504:用于貼片電容，公制為1310，英制為0504的封裝

CC1608-0603:用于貼片電容，公制為1608，英制為0603的封裝

CR1608-0603:用于貼片電阻，公制為1608，英制為0603的封裝，與CC16-8-0603尺寸是一樣的，只是方便識(shí)別。

表面貼裝封裝有非焊接屏蔽界定(NSMD)和焊點(diǎn)屏蔽界定(SMD)兩種。與SMD方式相比，NSMD方式可嚴(yán)格控制銅蝕刻工藝并減少PCB上的應(yīng)力集中點(diǎn)，因此應(yīng)首選這種方式。

為了達(dá)到更高的離地高度，建議使用厚度低于30微米的覆銅層。30微米或以上厚度的覆銅層會(huì)降低有效離地高度，從而影響焊接的可靠性。此外，NSMD焊盤與接地焊盤之間的連線寬度不應(yīng)超過(guò)焊盤直徑的三分之二。建議使用表1列出的焊盤尺寸:

采用焊盤內(nèi)過(guò)孔結(jié)構(gòu)(微型過(guò)孔)的PCB布局應(yīng)遵守NSMD焊盤界定，以保證銅焊盤上有足夠的潤(rùn)焊區(qū)從而增強(qiáng)焊接效果。

考慮到內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能，可使用有機(jī)可焊性保護(hù)(OSP)涂層電路板處理方法，可以采用銅OSP和鎳-金鍍層:

⒈ 如果采用鍍鎳-金法(電鍍鎳，沉積金)，厚度不應(yīng)超過(guò)0.5微米，以免焊接頭脆變;

⒉ 由于焊劑具有表面張力，為了防止部件轉(zhuǎn)動(dòng)，印制線應(yīng)在X和Y方向上對(duì)稱;

⒊ 建議不使用熱空氣焊劑涂勻(HASL)電路板處理方法。

絲網(wǎng)印刷工藝:

⒈ 模版在經(jīng)過(guò)電鍍拋光后接著進(jìn)行激光切割。

⒉ 當(dāng)焊接凸起不足10個(gè)而且焊接凸起尺寸較小時(shí)，應(yīng)盡量將孔隙偏移遠(yuǎn)離焊盤，以盡量減少橋接問題。當(dāng)焊接凸起數(shù)超過(guò)10或者焊接凸起較大時(shí)則無(wú)需偏移。

⒊ 采用3類(粒子尺寸為25-45微米)或精密焊劑印刷。

微型SMD的放置可使用標(biāo)準(zhǔn)拾放工具，并可采用下列方法進(jìn)行識(shí)別或定位:

⒈ 可定位封裝的視覺系統(tǒng)。

⒉ 可定位單個(gè)焊接凸起的視覺系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的速度較慢而且費(fèi)用很高。

微型SMD放置的其它特征包括:

⒈ 為了提高放置精度，最好采用IC放置/精密間距的放置機(jī)器，而不是射片機(jī)(chip-shooter)。

⒉ 由于微型SMD焊接凸起具有自我對(duì)中(selfcentering)特性，當(dāng)放置偏移時(shí)會(huì)自行校正。

⒊ 盡管微型SMD可承受高達(dá)1kg的放置力長(zhǎng)達(dá)0.5秒，但放置時(shí)應(yīng)不加力或力量盡量小。建議將焊接凸起置于PCB上的焊劑中，并深入焊劑高度的20%以上。

回流焊和清潔:

⒈ 微型SMD可使用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的回流焊工藝。

⒉ 建議在回流焊中使用氮?dú)膺M(jìn)行清潔。

⒊ 按J-STD-020標(biāo)準(zhǔn)，微型SMD可承受多達(dá)三次回流焊操作(最高溫度為235℃)，符合。

⒋ 微型SMD可承受最高260℃、時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30秒的回流焊溫度，。

產(chǎn)生微型SMD返工的關(guān)鍵因素有如下幾點(diǎn):

⒈ 返工過(guò)程與多數(shù)BGA和CSP封裝的返工過(guò)程相同。

⒉ 返工回流焊的各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)與裝配時(shí)回流焊的原始參數(shù)完全一致。

⒊ 返工系統(tǒng)應(yīng)包括具有成型能力的局部對(duì)流加熱器、底部預(yù)加熱器，以及帶圖像重疊功能的元件拾放機(jī)。

以下是微型SMD安裝在FR-4 PCB上時(shí)的焊接點(diǎn)可靠性檢查，以及機(jī)械測(cè)試結(jié)果。測(cè)試包括使用菊花鏈元件。產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)在產(chǎn)品的每項(xiàng)質(zhì)檢報(bào)告中分別列出。

焊接可靠性質(zhì)檢:

⒈ 溫度循環(huán):應(yīng)遵循IPC-SM-785 《表面貼裝焊接件的加速可靠性測(cè)試指南》進(jìn)行測(cè)試。

⒉封裝剪切:作為生產(chǎn)工藝的一部分，應(yīng)在封裝時(shí)收集焊接凸起的剪切數(shù)據(jù)，以確保焊球(solder ball)與封裝緊密結(jié)合。對(duì)于直徑為0.17mm的焊接凸起，所記錄的每焊接凸起平均封裝剪切力約為100gm。對(duì)于直徑為0.3mm的焊接凸起，每個(gè)焊接凸起的封裝剪切力大于200gm。所用的材料和表面貼裝方法不同，所測(cè)得的封裝剪切數(shù)值也會(huì)不同。

⒊ 拉伸測(cè)試:將一個(gè)螺釘固定在元件背面，將裝配好的8焊接凸起微型SMD部件垂直上拉，直到將元件拉離電路板為止。對(duì)于直徑為0.17mm的焊接凸起來(lái)說(shuō)，所記錄的平均拉升力為每焊接凸起80gm。

⒋ 下落測(cè)試:下落測(cè)試的對(duì)象是安裝在1.5mm厚PCB上具有8個(gè)焊接凸起的微型SMD封裝，焊接凸起直徑為0.17mm。在第一邊下落7次，第二邊下落7次，拐角下落8次，水平下落8次，總共30次。如果測(cè)試結(jié)果菊花鏈回路中的阻抗增加10%以上，則視為不能通過(guò)測(cè)試。

⒌ 三點(diǎn)折彎測(cè)試:用寬度為100mm的測(cè)試板進(jìn)行三點(diǎn)彎曲測(cè)試，以9.45 mm/min的力對(duì)中點(diǎn)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。測(cè)試結(jié)果表明，即使將扭轉(zhuǎn)力增加到25mm也無(wú)焊接凸起出現(xiàn)損壞。

按照IA/JESD51-3規(guī)定，采用低效熱傳導(dǎo)測(cè)試板來(lái)評(píng)估微型SMD封裝的熱特性。SMD產(chǎn)品的性能視產(chǎn)品裸片尺寸和應(yīng)用(PCB布局及設(shè)計(jì))而定。