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适于SMT生产的LLP封装(下)
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LLP Package Suits SMT Production
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■美国国家半导体公司
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封装的摆放
我们可以采用标准的拾放机放置 LLP 封装,准确度可达 0.05mm。元件拾放系统装备了一套可以辨认及摆放有关元件的视觉感测系统以及一套可执行机械式拾放功能的机械系统。目前有两类常用的视觉感测系统:其一是可找出封装位置的系统;而另一类系统则可从互连电路上找出各焊接块的位置。第二类的摆放位置较为准确,但成本则较为昂贵,而且需要耗费更多时间。由于回流焊锡进行时,LLP
封装焊接点可以自动对准中心点,因此有关元件可以对准排列,成直线之势。换言之,两种方法都可接受。
建议将 LLP 封装放进焊剂内,最好深入焊剂 1 至 2 mil。
焊剂
第 3 类及第 4 类焊剂都可接受。进行焊接时,建议用压缩氮气以清除残留的焊剂。由于LLP封装封闭已经符合技术标准(J-STD-020),以致在回流周期中能达到最多三交高达235℃的水平。
回流焊锡及清洁
只要采用标准红外线/红外线对流 SMT 回流焊锡工艺技术,便可进行 LLP 封装的装配,无需特别考虑其他因素。正如采用其他封装一样,电路板确实位置的热反应必须加以确定。若采用并不清洁
(no-clean) 的助焊剂进行焊接,必须先彻底消除所有氮气。只要在 235℃ 的最高温度下进行最少来回三次回流焊锡,便可确保
LLP 封装符合技术标准 (J-STD-020)。LLP 封装的确实温度与以下几个选项有函数关系:
●元件密度
●元件在电路板上的位置
●四周元件的大小
因此我们最好在电路板上多个不同位置测量温度。
焊接点的检查
表面安装工序完成后,必须抽样进行 X 光检查,以确保焊接是否理想。X 光可显示焊桥、短路、开路及空洞等缺陷。注意:空洞一般来说不会对焊锡的可靠性有任何影响。
除了用X光进行检查外,应另外从侧面观看及检查封装焊接位,以观察焊接块是否似沙漏形状。由于沙漏形焊接块不很牢固,因此并不可靠。从侧面观看及检查时,可以利用玻璃镜作
90O角投射观看。
重换/修复工序
修复工序的技术水平可由以下步骤加以监控:
●将热能经由元件传送至焊接块,以免邻近的元件受热过度。
●加热工序应在密封、并以惰性气体在气流的环境内进行,而且加热范围一带的温度梯度不可超过 5 ℃。
●应采用底部加热的对流式加热器,以确保温度均匀。
●可更换的喷嘴有多种不同大小,适用于不同应用方案,以便引导气流的流向。
注意:标准 SMT 加工系统可以执行上述功能。
LLP 封装的拆除
只要利用真空吸嘴将焊接点加热,直至温度超过蚀刻焊锡 (63 锡-37 铅) 的液化温度,便可从印刷电路板上拆除 LLP 封装。建议在进行任何加工工序之前先将印刷电路板置于
125℃ 的温度下焙烘 4 小时。经过焙烘后,残留在系统内的任何水份将会全部驱走,以免在拆除过程中水份会导致裂纹出现或印刷电路板出现分层
(lamination) 现象。
建议在进行标准加工工序时,相邻的元件要有 1.27 mm (即 50 mil) 的相距空间。若相邻元件相距少于 1.27 mm,便需要采用特别订制的工具才可拆除封装及进行加工工序。
建议 LLP 封装的回流焊锡工序应与印刷电路板的安装工序在时间上尽量接近。将 LLP 封装加热之前,应预先将整块印刷电路板的底部加热至
100℃,以确保工序在受控的情况下进行。当温度升至液化温度时,真空喷咀会自动启动,将元件吸走。拆除封装之后,可以利用喷咀将焊盘加热,引导任何残留的焊锡回流。而这些残留焊锡可以利用
Teflon 尖咀真空吸管清除。
清洁焊接位置后的准备工作
LLP 封装一旦拆除后,必须先清洁焊盘一带,以便准备焊接封装。若采用与 LLP 封装外型大小相若的低温、刀口式传导工具,再辅以清除焊锡机,应可取得最佳效果。整个加工工序都需要免助焊剂,而且由始至终都需要小心处理,以免印刷电路板的连接面烧焦、脱落或受损。
焊剂沉积
由于 LLP 封装是一种将整片面积焊接的封装,因此所用的焊锡必须能确保焊接点在加工工序完成之后牢固可靠。我们建议采用厚 127
m (5 mil) 的迷你型模板,在更换 LLP 封装之前将焊锡附在焊接面上。
元件摆放
部分 CSP修复工作台都会装设一套拾放系统,以便准确放置封装及对准位置。我们并不建议采用依靠肉眼判断位置是否对准的人手拾放操作,因为这样很难或甚至不可能确保摆放位置保持一贯的准确性。
元件回流焊锡
我们建议 LLP 封装的回流焊锡工序的温度流程应与印刷电路板安装工序的间谍流程尽量接近。将 LLP 封装加热之前,应预先将整块印刷电路板的底部加热至
100℃,以确保工序在受控的情况下进行。当温度升至液化温度时,焊锡将会自动回流,而 LLP 封装则会自动对准。
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