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2 0 1 0 年 6 月 I P C - 7 3 5 1 B C N 1 5 . 3 小 外 形 无 引 线 封 装 ( S O N ) 小 外 形 无 引 线 封 装 ( S O N ) 是 一 个 沿 着 封 装 底 部 两 侧 有 金 属 端 子 的 矩 形 半 导 体 封 装 。 端 子 或 者 和 底 面 齐 平 , 或者 在 封 装 底 部 下 方 有 略 微 伸 出 , 每 个 触 点 的 三 面 都 有 塑 料 材 料…

IPC-7351B CN
2010年 6 月
端 子 (封装的底面)上的配接面的可焊接区域应该
涂上一层表面处理剂,起到保护作用并且维持可焊
性。对端子的评估应当使用IPC J-STD -002中描述
的方法。用户和供应商之间如果没有其他的协议,
则测试方法B /B 1和 D 应当为默认的测试方法。用
户和供应商需要对IPC-J-STD-002中定义的涂覆层
耐久性要求达成一致。如果没有提供,那 么 IPC-J-
STD -002中 的 “ 典型涂覆层耐久性等级3 ”成为表
面处 理 剂的 默认 条 件 ,详 见 表 15-1。端子的终端
和侧面并非设计成可焊接表面,所以不需要进行电
镀 ,因为这对于目前的制造工艺来说,物理层面上
是不存在可能性的。镀层可能由锡铅合金组成,也可能是其无铅替代物。如果使用的是锡铅,焊料应该
含 有 58%-68% 的锡。端子上的表面涂层可以使用热浸法或使用电镀溶液。电镀后的端子应该能够进行电
镀后再流操作,使焊料溶化。如果使用锡铅表面涂层,其厚度应该至少达到0.0075mm[0.0003in]。
端子应当是对称的,并且不应当有结瘤、结块和突出等等会影响元器件的对称性和尺寸公差的瑕疵。末
尾端子应当覆盖元器件的末端,并且应当延伸至元器件的顶部和底部。
在贵重金属电极上使用焊料时,在电极金属层和焊料之间应当有一层扩散阻挡层。阻挡层应该是镍或者
同性质替代物,并且其厚度应该至少达到0.00125 mm[0.00005in]。
元器件必须能够在熔融焊料中达到最低的浸入时间,相应时间和温度见表15-2。如果釆用再流焊接工艺,
IPC/JEDEC J-STD-020中的要求显示了再流条件的适合周期和曲线,详 见 表 15-3。除此之外,湿度敏感性
等 级 (M S L ) 应当符合J-STD-020标准中的定义,从而合理确认元器件的现场寿命。
1 5 . 2 . 1 标 识 所有部件都应当标识有部件编号和“ 1 脚 ” 位置。“ 1 脚 ”位置可能刻在塑料体上或者在底
部裸露盘上标识切角。
1 5 . 2 . 2 载 体 封 装 方 式 Q F N 封装的载体封装方式包括压纹卷带和托盘。
1 5 . 2 . 3 工 艺 考 虑 由于其较小引线表面积以及对印制板表面上印刷焊膏的单一依赖性,Q FN 封装焊点的
可靠性是一个挑战。让情况更为复杂的是,封装的下面有大片散热盘,且十分靠近引线的内缘。在对周
边盘和散热盘进行钢网设计和焊膏印刷时需要有一些特殊考虑。鉴于各个公司的表面贴装工艺都各不相
同,建议进行认真的工艺开发。
周边盘上适宜和可靠的焊点应该具有50.0|um到 75.0|um的焊点高度。因为在设计时没有将侧面考虑为可
焊接区域,所以对侧面填充不作要求(见 IPC-A-610)。
1 5 . 2 .4 阻 焊 膜 考 虑 阻焊膜开孔应该比焊盘尺寸大120|iim到 150|iim,由此得到的铜焊盘和阻焊膜之间
的空隙为60|iim到 75|iim。这个数据考虑到了阻焊膜对位公差通常在50|iim到 65|iim之间,主要取决于印
制板制造商的工艺能力。通常来说,印制板上的每个连接盘都应该有各自的阻焊膜开孔,在两个相邻连
接盘之间有一个阻焊膜网络。因为这个网络的宽度必须达到75|iim以保证阻焊膜和印制板表面之间的粘
着 ,根据连接盘的宽度尺寸,每个连接盘有各自的阻焊膜开孔适用于0.5m m 或更大的引线间距。但是,
对于 间距 为 0.4m m 的部件和宽度为0.25m m 的印制板连接盘,连接盘之间没有足够的空间可用作阻焊膜
网络。在这种情况下,推荐使用如图3-2 2 显 示 的 “ 群 点 ” 类型阻焊膜开孔,在封装每一侧围绕所有连接
盘设计一个大的阻焊膜开孔,各个连接盘之间没有阻焊膜。
I II II II II II II II I
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图 1 5 - 4 具有多个锡膏掩膜开口的Q FN 器件
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1 5 . 3 小 外 形 无 引 线 封 装 (S O N ) 小外形无引线
封 装 (SON) 是 一 个沿着 封 装 底部两侧有金属端
子的矩形半导体封装。端子或者和底面齐平,或者
在封装底部下方有略微伸出,每个触点的三面都有
塑料材料。元器件的主体通常是一个模制塑料体。
SO N 封装和小外形有 引线集成电路系列类 似,但
是和后者相比所占印制板面积较小。部件是一个“没
有引线” 的封装设计,底部焊盘垫可以焊接到印制
板上。图 15-5中是一个SO N 元器件的图例。
1 5 . 3 . 1 标 识 所有部件都应当标识有部件编号和
“ 1 脚 ” 位置。“ 1 脚 ”位置可能刻在塑料本体上或
者在 底 部 裸 露 板 (底部焊垫)上切角。
1 5 . 3 . 2 载 体 封 装 方 式 小外形无引线封装载体封装方式包括抗静电管。由于部件上没有可以弯曲的引
线 ,也可以使用导电性载体卷带。
1 5 . 3 . 3 工艺 考 虑 小外形无引线封装可以抵抗板材弯曲(挠 曲 )造成的破坏,这要归功于在底部有一个
可以直接焊接到印制电路板上的金属垫。这个方式可以在避免大量底部环氧填充材料的同时增强粘着力。
虽然不是强制要求,但本标准还是大力推荐将这个底部焊盘垫焊接到印制板上,尤其对于那些含有大量
挠性材料的印制板。对于耐挠曲性比较强的印制板,底部焊盘垫的焊接不是必要的,但是建议进行这个
操作 ,因为考虑到热膨胀压力和可能的接地信号通过底部焊盘垫。
1 5 . 3 . 4 阻 焊 膜 考 虑 阻焊膜开孔应该比连接盘尺寸大1 2 0 , 到 150|iim,由此得到的铜连接盘和阻焊膜
之间的空隙为 60|iim到 75|iim。这个数据考虑到了阻焊膜对位公差通常在50|iim到 65|iim之间,主要取决
于印制板制造商的工艺能力。通常来说,印制板上的每个连接盘都应该有各自的阻焊膜开孔,在两个相
邻连接盘之间有一个阻焊膜网络。因为这个网络的宽度必须达到75|iim以保证阻焊膜和印制板表面之间的
粘着,根据连接盘的宽度尺寸,每个连接盘有各自的阻焊膜开孔适用于0.5mm或更大的引线间距。但是,
对于间距为0.4m m 的部件和宽度为0.25mm的印制板连接盘,连接盘之间没有足够的空间可用作阻焊膜网
络 。在这种情况下,推荐使用如图3-22显 示 的 “ 群点” 类型阻焊膜开孔,在封装每一侧围绕所有连接盘设
计一个大的阻焊膜开孔,各个焊盘之间没有阻焊膜。
1 5 . 4 引线为回缩型的小外形和方形扁平无引线封
装 (PQFN、PSON) 15.2 和 15.3 中描述的 QFN
和 S O N 封装有一种具有回缩型引线的变异类型,
; 分别称之为PQFN和 PSON,其结构如图15-5所示,
:丨在塑料本体的边缘有回缩的金属端子。这些端接点
] 通常被称为周边引线或半蚀刻回缩引线。由于周边
彳端子结构的原因,该类型封装没有针对趾部、跟部
^或侧面填充的单独要求。
1 5 . 5 双列 扁 平 无 引 线 封 装 (DFN) IPC-7359 2 、
3 和 4 个 引 脚 和 连 接 盘 的 器 件 外 形 来 源 于 JEDEC
出版物9 5 中的外形MO-236A。
1 5 . 5 . 1 基本 结 构 见 图 15-7。
1 5 . 5 . 2 标 识 部件上有参数值标识和没有参数值标识的情况都存在。
图 1 5 - 6 引线为回缩型的方形扁平无引线(PQFN)
和 小 外 形 无 引 线 (PSON) 结构
图 1 5 - 5 小 外 形 无 引 线 (SON) 结构
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IPC-7351B CN
2010年 6 月
1 5 . 5 . 3 载 体 封 装 方 式 8.0mm卷 带 /4.0m m 间距是
达到最佳操作条件的首选。带卷规范文件提供了一
些附加要求。
1 5 . 5 .4 耐 焊 接 温 度 元器件应 该 能够 承受 5 次标
准再流焊系统。每次循环中,锡铅条件和无铅条件
下 分 别 应 当 有 10-30秒 或 20-40秒处于峰值温度,
尚低差异在5 ° C 以内。
元器件还必须能够在熔融焊料中达到最低的浸入时
间,相应 时 间和温度见表8-2。如果用到再流焊工
艺,IPC/JEDEC J-STD -020中的要求显示了再流条
件的适合周期和曲线,详 见 表 8-3。
1 6 元 器 件 的 “0”度朝向
IPC -7351中表示的元器 件 “ 0” 度朝向是根据给定印制电路板设计的标准元器件CA D 库定义的。考虑到
单个连接盘图形可能用于不同供应商提供的同一类型元器件上,每个元器件供应商可能在卷带或托盘中
有不同的包装朝向,存在一种可能性,即如果一 个部件的“ 0 ”度旋转位置是根据元器件运送到组装机器
上的位置,那么印制板设计工程师就无法参考某单个连接盘图形。一旦单个连接盘图形纳入C A D 库 ,“ 0 ”
度元器件旋转就可以根据C A D 库进行定义。之后,元器件供应商可以通过将部件在卷轴上的安装方式和
IPC -7351中 定 义 的 “ 0 ” 度定位相联系,确 定 部 件 在 卷 轴 中 的 “ 0 ” 朝 向 。例如,如 果 1 脚根据 拾 取 /贴
装设备卷带的定义,位置在左下角,那么在卷轴上的元器件就顺逆时针方向从IPC -7351中 定 义 的 “ 0”度
旋转位置旋转9 0 度 。本标准不讨论在现有的不同自动组装设备中,对不同封装方法例如管子、托盘或带
卷的装配和使用的元器件定位的标准化。
图 16-1列出了最常使用的部件及其适合的元器件的“ 0 ” 度旋转位置。
注 :IPC-7351连接盘图形浏览器中有两种1 脚标识:
1 ) 位于元器件下方。最 初 在 9 0 年 代,该 种 1 脚标识尺寸为0.050in,后 来 改 为 1.2mm。这个极性标识是
一个实心点,在组装的过程中被元件覆盖。它的主要作用是为组装提供一个清晰的极性标识,它通常位
于元件框内。
2 ) 位于元件范围外部1 脚附近。被 称 为 “ 装配后检查点” 在装配流程后仍可见,可由最终用户验证所有
元件是否以正确的角度组装。这个标识的尺寸是0.5mm。当我们在使用了微小器件的高密度印制板设计
时 1 脚标识往往并不起作用了,尽管我们会尽可能的加上1 脚标识点并将其放在元件框内。
图 15-7 D F N 封装结构
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