IPC-7093 CN 2011 底部端子元器件(BTC)设计和组装工艺的实施.pdf - 第17页

传 统 的 鸥 翼 型 引线 封装有 非常 柔韧 的 引线 ， 因 此 比 同 尺寸 的无 引线 的元器件有 更 久 的焊 点 可 靠性 寿命 。 换句话 说 ， BTC 封装 是 不同的， 当 运 行 于 严 酷 环境 时，表 现 为 相 对 短 的焊 点 寿 命 。 这 是因 为 它 们 没 有 引线 来 吸 收 由 于 封装 材 料和 基材间热膨胀系数 不一 致 而 产 生 的 应 力和 应 变 。 许 多 BTC 封装都有一个 …

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图3-2 只有底部端⼦的⽅形扁平⽆引线型封装
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图3-3 只有底部端⼦的⼩外形⽆引线型封装
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图3-4 只有底部端⼦的LGA型封装
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传统的鸥翼型引线封装有非常柔韧的引线，因
此比同尺寸的无引线的元器件有更久的焊点可
靠性寿命。换句话说，BTC封装是不同的，当
运 行 于严 酷 环境时，表现 为相 对 短的焊点寿
命。这是因为它们没有引线来吸收由于封装材
料和基材间热膨胀系数不一致而产生的应力和
应变。
许多BTC封装都有一个铜材质的引线框架，同
时通过外露于封装表面底部的芯片连接盘来加
强
散热。这芯片连接盘直接焊接到板上，可以
提供一个有效的散热通道。这种散热加强，通
过向下键 合 或由导电型芯片附着材料电气连
接，也使得有稳定的接地接触面。但是这种散
热焊盘有可能产生大的空洞，甚至如果焊膏量
没有严格控制，会导致整个封装元器件漂浮。
BTC封装有两种分割方式：冲压分离和切割分
离。冲压封装是在最后组装阶段从模带上冲压
分离而成。切割封装是以阵列格式组装的，在
最后的
切割动作中分离成单独的元器件，见图3-
5。两种分离方式会留下缺少可润湿表面处理的
端子切口。
切割分离可以进一步分成两个选项：全引线封
装和引线内缩封装。全引线封装有整个引线厚
度外露在封装本体侧面，而引线内缩封装底部
有半蚀刻底部引线框，导致只有引线厚度的上
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图3-5 典型QF横截⾯
2011年3月 IPC-7093-C
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半部分外露在封装本体的侧面。图3-6显示了这
些封装结构的差异。
BTC封装的最大的优点之一就是它的厚度。移动
产品应用比如手机、掌上型或膝上型产品，元
器件的重量和厚度变得越来越重要。BTC封装
比其它表面贴装元器件更 可能达到更薄的厚
度。图3-7显示了各种元器件封装的相对封装厚
度。MLF封装比传统的SMT封装厚度更薄。
由于没有传统的引线和焊球，允许有更小的封
装厚度
和更好的电气和散热性能。低封装高度
会造成在焊点周围去除助焊剂残留困难。如果
这些助焊剂是有活性的，腐蚀的潜在可能性会
增加。同时要求PCB和封装本体 非常扁平以
达到良好的互连，否则会加大焊点开路的可能
性。由于封装高度非常低，在更严酷环境下焊
点的可靠性可能会是个问题点。
3.4 总经营成本 低封装成本是BTC广泛使用
的关键驱动力。然而，这一低成本封装不可能
立即转化为总体
低组装成本，因为该封装方式
在组装、检验和返工方面提出了许多挑战。
实际上，早期工艺设计的决策对最终组装的总
成本有很大影响。常见的会计制度只跟踪厂内
成本而不跟踪厂外成本。采购的考量和奖励只
依据于最低的价格，而没有理解和全面评价产
品的制造过程和产品长期可靠性及其隐含的失
效成本。因此，通过付出大量精力到初期工程
而后谨慎考虑和决定，这是管理者
的责任，这
包括元器件的选择或封装设计、焊点设计、板
子设计和设计验证。管理者必须理解和领会到
真正的零部件成本是由几个方面组成，包括元
器件的成本、来料检验、组装、测试和最终检
验，这些决策将直接影响产品的可靠性。下表3-
1列出了总经营成本的重要组成。
3.5 QF类型BTC封装的设计和组装过程注意
事项 焊盘图形设计和模板设计是预防同个封
装开路和短路潜在失效的关键手段。由于BTC
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IPC-7093-3-6-cn
图3-6 切割分离(a, b)BTC封装
MQFP
3.93 mm
MQFP
2.33 mm
LQFP
TSOP
1.6 mm
SOIC
CABGA
SO/8C
TSOP
TQFP
1.2 mm
TSSOP
1.1 mm
MLF
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0.9 mm
0.8 mm
0.6 mm
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图3-7 MLF封装厚度与其它封装类型⽐较
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