IPC-7093 CN 2011 底部端子元器件(BTC)设计和组装工艺的实施.pdf - 第33页
冲 压分离方法比切割分离 更 复杂和 更 昂 贵 。 冲 压分离 需要 模具 ， 将每 个元器件 放入 模 穴 中而 元器件 之 间 的 引线框 网依 然 外露 。 引线框 网采 用 与元器件 相匹配 的 模具 单 次冲断 。 切割分离 和 冲 压分离 都 留 有 从 引线框 上 切割 下 来的的 引线露铜切口 。 如 果 焊接 系 统 能 润湿 这 些 外露切口 ， 这些 外露切口 可 以当 作填充 的表 面。一 些 用 户 也 可要…
外围的黑色区域和模封阵列之间的是填充引线
框沟槽的模封化合物。
模封制程之后，标记单个元器件并将它从整板
中分离出来。BTC元器件分离的最常见方法是
精密切割。另一可选方法是采用冲压操作，采
用这个方法时，模封设计时将考虑各元器件预
分区以便模具冲压分离。冲压分离需要模具和
额外的设备，因此成本高，但这一工艺可用在
大批量的生产中。
QF
冲压分离的工艺流程如图4-27中所示。
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图4-25 使⽤切割分离⽣产QF
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图4-26 模封引线框布局
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冲压分离方法比切割分离更复杂和更昂贵。冲
压分离需要模具，将每个元器件放入模穴中而
元器件之间的引线框网依然外露。引线框网采
用与元器件相匹配的模具单次冲断。
切割分离和冲压分离都留有从引线框上切割下
来的的引线露铜切口。如果焊接系统能润湿这
些外露切口，这些外露切口可以当作填充的表
面。一些用户也可要求BTC供应商在分离后采
取附加的措施来保证切口的可焊性。这些措施
是要允许用户根据BTC两侧形成的
趾部焊料填
充情况来辅助检验组装的可靠性。
图4-28显示运用冲压分离和切割分离的结果差
异。
封装冲压分离是在最后组装期间从模封带单次
冲压而成的，而切割分离封装是以阵列模式组
装，在最后的切割操作中分离成单个的元器件。
图4-28的左图显示的是从独立塑封阵列进行的冲
压分离，草图中显示的模穴壁有一些脱模倒角
以易于塑封元器件从模具
穴位中分离。
如图4-28左面的照片所示，冲压分离元器件第二
个明显的特征是引线框超出模封边缘并有小的
伸出，以隔开防止模具切割到模封化合物。
图4-28右面的略图表示用切割分离的剖面，但没
有伸出引线和脱模倒角。
图4-28同时体现了3种可选择的普通引线键合：
• 芯片和引线端之间的键合
• 芯片和芯片外接盘间 的 键 合(也称
做“打地
线”)
• 芯片外接盘和引线端间的键合
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图4-27 使⽤冲压分离⽣产QF
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IPC-7093-4-28-cn
图4-28 冲压分离与切割分离的⽐较及⾦线键合选项图
解
冲压分离
切割分离
芯片
芯片
2011年3月 IPC-7093-C
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这些引线键 合 选项 常 用来 产 生 需要的电气连
接。
切割分离封装可进一步分为两个分类，如图4-
29：不内缩(全)引线封装和内缩引线封装。全
引线封装有整个引线厚度外露在封装侧面，而
引线内缩封装有底部半蚀刻引线框，导致只有
引线厚度的上半部分外露于封装侧面。
仅当封装内置有一个蚀刻引线框时，内缩方式
是可行的。内缩方式提供了更好的固定引线的
方法，也让封装更牢固。缺点是可能一些测试
插
座不能设计成与该区域相接触。
关 于 内缩 结构一个更重要的缺点是焊点不可
视，让检验更困难。模封化合物将内缩端子隔
开，使其无法在元器件边缘处形成焊料填充。
同时冲压或切割后切口未电镀表面焊料湿润困
难，事实上内缩结构决定了不管采用什么焊接
制程都不能保证形成完整的填充。
4.3.2 缺陷类型 由制造方法导致的常见缺陷
为：
• 引线框与模封化合物分层，有时会导致引线框
的
键合线拉松。
• 模封化合物残留在引线、芯片垫，这会影响焊
料、芯片连接或线键合。
• 由模封化合物不完全填充所导致的空洞。
• 模封过程中键合线偏倒，导致短路，较少情况
会导致键合线断裂。
• 在切割过程中在封装边缘上粘上铜屑，情况严
重时会导致短路，特别在SMT再流焊工艺中。
• 切割或冲压工艺中的毛刺影响了元器件的共
面
性或焊点的形状。
• 元器件尺寸公差控制不够，特别是宽度和长
度，导致与测试插座配合差。
• 第一引脚的不正确标识。
表4-4显示了通常引线框封装缺陷的一些例子。
该 表描述了缺陷的三个级别并强调了可能的
原因。
电镀特征是引线框BTC结构重要的一部分。元
器件封装外接盘和外部端子必须小心处理以得
到最强健的连接结构。表4-5提供了一些潜在缺
陷例子。
4.3.3 标记选择 BTC封装标记的通常方法为：
• 高对比度油墨的移印，通常是白色的。
• 激光标记，通常是低对比度的细小的字体。
• 使用油墨的激光标记，提供高对比度和细小的
字体。
4.3.4 使⽤的材料 引线框最常用是用铜制造
的。可使用的模封化合物是多样的，化合物的
选择不仅取决于QF-SO内部的元器件，也取
决于模封设计和模封设备。这些
模封化合物配
方成有良好的流动性，保证填充足够同时键合
线的偏倒最小化。
采用的引线表面处理是多样的。最普遍的是iPd
Au(镍钯金)和锡。SnBi(锡铋)有时也用作表面
镀层处理，和其它合金的镀层焊料一样。表4-5
显示了一些镀层的变化。图4-30显示了镀层组合
的厚度关系。
4.3.5 可焊性测试 BTC元器件的可焊性测试
应该按照IPC-J-STD-002规范执行。许多独特的
测试方法也
适用于BTC元器件。测试方法S(应
用于锡/铅焊接工艺)和S1(无铅焊接工艺)是最
适用于BTC表面贴装元器件的。
4.4 定制的QF和SO(DF) BTC封装基于
引线框的QF系列最吸引人的特点之一是相对
低的成本，设计和制造定制的版本所需时间最
少。以上描述了QF所有的工艺、材料。定制
最主要的方法是修改引线框。图4-31表示了在引
线框导入了一些修改。
IPC-7093-4-29-cn
图4-29 半蚀刻内缩接触脚和全蚀刻不内缩边缘接触脚
布局图例
内缩
不内缩
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