L'actualité PCB - Sélection des éléments de montage en surface dans SMT

I. Aperçu

Le choix et la conception des composants montés en surface sont des éléments clés de la conception globale du produit. Les concepteurs déterminent les propriétés électriques et les fonctions des composants au cours de la structure du système et de la phase de conception détaillée du circuit. Au stade de la conception SMT, il devrait être basé sur la situation spécifique et globale de l'équipement et du processus. Les exigences de conception déterminent la forme et la structure de l'emballage des composants montés en surface. Les points de soudure montés en surface sont à la fois des points de connexion mécaniques et électriques. Des choix judicieux auront un impact décisif sur l'amélioration de la densité, de la productivité, de la testabilité et de la fiabilité des conceptions de PCB.

Les composants montés en surface ne diffèrent pas fonctionnellement des composants enfichables, la différence réside dans l'emballage des composants. Les boîtiers montés en surface doivent résister à des températures élevées du lait pendant le soudage et leurs composants et substrats doivent avoir un coefficient de dilatation thermique adapté. Ces facteurs doivent être pleinement pris en compte dans la conception du produit.

Les principaux avantages de choisir le bon emballage sont: 1). Économisez efficacement la zone de PCB; 2. Fournir de meilleures performances électriques; 3. Protéger les composants internes de l'humidité et d'autres influences environnementales; 4. Fournir un bon contact de communication; 5. Aide à dissiper la chaleur, facilite la transmission et les tests.

2. Choix des composants montés en surface

Les composants montés en surface sont divisés en deux catégories: actifs et passifs. Selon la forme de l'aiguille, il est divisé en une aile de goéland et un type "j". La sélection de pièces dans cette catégorie est présentée ci - dessous.

1 Équipement passif

Le dispositif source comprend principalement une céramique monolithique, un condensateur au tantale et une résistance à film épais, de forme rectangulaire ou cylindrique. L'élément passif cylindrique est appelé "MELF". Lorsqu'ils sont soudés à reflux, ils roulent facilement. Une conception spéciale de pad est requise et doit généralement être évitée. L'élément passif rectangulaire est appelé élément à puce "Chip". Ils sont de petite taille, légers, résistants aux chocs microbiens et aux chocs et à faible perte parasite. Ils sont largement utilisés dans divers produits électroniques. Pour obtenir une bonne soudabilité, il est nécessaire de choisir une barrière plaquée nickel.

Les condensateurs résistifs montés en surface sont encapsulés dans différentes tailles. Lors de la sélection, évitez de choisir des tailles trop petites: < 0,08 "x 0,05" pour réduire la difficulté de mise en place, et évitez de choisir des tailles trop grandes: > 0 "x 0,12" pour éviter d'utiliser un substrat en verre époxy fr - 4 pour produire des composants à puce avec un coefficient de dilatation thermique (CTE) inadapté qui doivent résister à des temps de soudage de 5 - 10 s à une température de 260 ° c.

(1) résistance à plaques

Les résistances à plaques sont divisées en deux catégories: le type à film épais et le type à film mince. Puissance nominale de 1 / 16, 1 / 8, 1 / 4 Watt, résistance de 1 ohm à 1 mégohm. Disponible en différentes tailles et spécifications. Selon les dimensions extérieures, il est divisé en 0805 (0,08 "x 0,05"), 1206 (0,12 "x 0,06"), 1210 (0,12 "x 0,10"), etc. typiquement, les résistances de 1 / 16, 1 / 8 et 1 / 4 de Watt correspondent aux 0805, 1206 et 1210. Lors de la sélection, 1 / 8 Watt et 1206 dimensions extérieures devraient être préférés.

(2) condensateur en céramique

Les condensateurs en céramique sont disponibles en trois types de média différents: COG ou NPO, x7r et z5u. Leurs gammes de capacités sont différentes. COG ou NPO pour les circuits avec une grande stabilité dans une large gamme de températures, de tensions et de fréquences; Les condensateurs diélectriques x7r et z5u ont des caractéristiques de température et de tension médiocres et sont principalement utilisés dans les applications de dérivation et de découplage.

En raison de l'inadéquation cte, les condensateurs en céramique sont sujets à la rupture lors du soudage par vagues. Lors du soudage, le Cte des électrodes et des jonctions de bornes est plus élevé et s'échauffe plus rapidement que la céramique, ce qui provoque des fissures dues au désadaptage. La solution consiste à préchauffer la carte avant le soudage à la vague afin de réduire les chocs thermiques. Les condensateurs en céramique z5u sont plus susceptibles de se fissurer que les condensateurs x7r, vous devez donc utiliser les condensateurs x7r lorsque vous les choisissez. Comme pour les résistances à plaques, 1206 condensateurs doivent être choisis en fonction de leurs dimensions extérieures.

(3) Réseau de résistance

Le réseau de résistance monté en surface est dans un boîtier "So", les broches sont de type européen en forme d'aile. Les critères de conception du motif de Plot peuvent être choisis en fonction des besoins du circuit.

Les normes de taille de profil couramment utilisées à l'heure actuelle sont les suivantes: boîtier large 150mil (SO) avec 8, 14, 16 broches;

Le boîtier large 220mil (somc) a 14, 16 broches; Le 300mil Wide Shell (sol) a 14, 16, 20, 24, 28 broches.

(4) condensateur de tantale

Les condensateurs au tantale montés en surface offrent une efficacité volumétrique extrêmement élevée et une grande fiabilité. À l'heure actuelle, ce composant manque de standardisation et utilise généralement des marqueurs alphabétiques.

La principale raison de choisir un condensateur au tantale est de prêter attention à la structure des bornes aux deux extrémités. Il a principalement deux formes de structure: l'une est de type Membrane non pressée, avec des contacts de film courts soudés à une extrémité; L'autre est de type film plastique, les contacts à broches défilent vers le bas. En raison de la mobilité du patch, le problème de l'inexactitude du patch se pose lors de la saisie d'un condensateur à membrane non pressurisée, tandis que les joints de terminaison métalliques d'un tel condensateur fragilisent les points de soudure, et un condensateur en tantale à film plastique doit être utilisé autant que possible lors du choix.

2, dispositif actif

Il existe deux types de porte - Puces montés en surface: en céramique et en plastique.

Les avantages du boîtier à puce en céramique sont: 1) une bonne étanchéité à l'air et une bonne protection de la structure interne 2) un chemin de signal court, des paramètres parasites, des caractéristiques de bruit et de retard considérablement améliorés 3) une consommation d'énergie réduite. L'inconvénient est que le défaut d'adaptation cte entre l'encapsulation et le substrat peut provoquer la rupture des points de soudure lors du soudage, car le fil sans plomb absorbe les contraintes générées lors de la fusion de la pâte à souder. Actuellement, les supports de plaquettes céramiques couramment utilisés sont des supports de plaquettes céramiques classiques lccc sans fil.

Les emballages en plastique sont actuellement largement utilisés dans la production de produits militaires et civils et ont un bon rapport qualité - prix. Sa forme de boîtier est divisée en: petit Transistor de profil sot; Un petit circuit intégré SOIC; Porte - puce de plomb encapsulé en plastique PLCC; Petit boîtier de profil j; Emballage plat en plastique pqfp.

Afin de réduire efficacement la surface du PCB, lorsque les fonctions et les performances du dispositif sont identiques, on préfère un SOIC avec un nombre de broches inférieur à 20, un PLCC avec un nombre de broches compris entre 20 et 84 et un pqfp avec un nombre de broches supérieur à 84.

2.2.1 porte - puce en céramique sans fil lccc

Il existe deux types de distance entre les centres des électrodes: 1,0 mm et 1,27 MM. Un rectangle à 18, 22, 28, 32 électrodes; Les carrés ont 16, 20, 24, 28, 44, 56, 68, 84, 100, 124, 156 électrodes. Comme la plupart des substrats actuellement utilisés sont des fr - 4, la désadaptation cte est plus grave et doit être évitée autant que possible.

2.2.2 Les petits cristaux profilés sont sot après tout

Les formes de boîtier couramment utilisées sont SOT23 à trois broches, sot89 et sot143 à quatre broches, généralement utilisées pour les diodes et les Triodes.

SOT23 est un boîtier à trois broches couramment utilisé. La grande puce qui peut accueillir mesure 0030 "x 0030". Il est divisé en trois positions basse, moyenne et haute en fonction de la hauteur de la section. Pour un meilleur résultat de nettoyage, un emballage de haut niveau est généralement préféré.

Le sot89 est généralement utilisé dans les dispositifs plus puissants et les grandes puces qui peuvent être logées mesurent 0060 "x 0060".

Sot143 est généralement utilisé dans le cas des transistors à radiofréquence (fr) et les grandes puces pouvant être logées mesurent 0025 "x 0025".

2.2.3 petit circuit intégré SOIC

Avec emballage d'aile de style européen. Pour les appareils avec pas plus de 20 broches, ce type de boîtier permet d'économiser plus de couverture.

Les boîtiers SOIC sont principalement disponibles en deux largeurs de boîtier différentes: 150mil et 300mil, principalement avec 8, 14, 16, 20, 24, 28 broches.

Lors de la sélection, il convient de noter que la coplanarité des broches est aussi grande que 0004 pouces.

2.2.4 emballage plat en plastique pqfp

Avec emballage d'aile de style européen. Il est principalement utilisé pour les circuits intégrés spécifiques ASIC. La distance du Centre de la broche est divisée en 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm, 0,3 mm, le nombre de broches est 84 - 304.

Plus la distance au centre de la goupille est petite, plus la goupille est susceptible d'être endommagée et la coplanarité ne sera pas facilement maintenue à moins de 0004 pouce. Lors de la sélection, vous devez essayer d'utiliser un pack de coussins de coussins d'angle (il y a quatre coussins qui sont environ 2 Mil plus longs que les broches) afin de protéger les broches lors de l'installation, du retouche et des tests.

2.2.5 Plastic Packaging Lead Chip Carrier PLCC et petit boîtier J

Tout est en J - Pack. Avec plasticité, il peut absorber les contraintes du point de soudure, éviter la fissuration du point de soudure et former un bon point de soudure.

Le PLCC est utilisé lorsque le nombre de broches est supérieur à 40, ce qui occupe une petite surface de couverture, n'est pas facilement déformable et présente une bonne coplanarité.

Le PLCC est divisé en rectangles et carrés en fonction de sa forme. Le nombre de fils rectangulaires est de 18, 22, 28 et 32; Les conducteurs carrés sont au nombre de 16, 20, 24, 28, 44, 52, 68, 84, 100, 124 et 156.

Le boîtier Small Profile J est une forme hybride de SOIC et de PLCC qui combine les avantages de la résistance élevée des conducteurs, de la bonne coplanarité et de la rétention élevée des lignes spatiales SOIC du PLCC. Principalement utilisé pour les DRAM haute densité (1 et 4 Mo).

Iii. Analyse et comparaison des broches du boîtier eurowing et du dispositif J - packaging

La forme des broches détermine les points de soudure formés, ce qui a un impact important sur la fiabilité et la productivité du produit. Les deux formes principales actuellement utilisées sont: l'aile européenne et la forme en J, qui forment les soudures.