引線成形的主要目的是一方面保證器件引線能夠焊接到pcba相對(duì)應(yīng)的焊盤上;另一方面主要解決應(yīng)力釋放問(wèn)題,pcba組件焊接完成并調(diào)試通過(guò)后,將進(jìn)行振動(dòng)和高低溫沖擊等環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn),在這種環(huán)境應(yīng)力條件下,將對(duì)器件本體和pcba焊點(diǎn)強(qiáng)度形成一定的考驗(yàn),通過(guò)對(duì)集成電路引線成形,將對(duì)環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)過(guò)程中形成的一部分應(yīng)力加以消除,消除應(yīng)力主要體現(xiàn)在成形元器件引線根部和焊接點(diǎn)之間的所有引線或?qū)Ь€上,以保證兩個(gè)制約點(diǎn)間的引線或?qū)Ь€具有自由伸縮的余地,防止由于機(jī)械振動(dòng)或溫度變化對(duì)元器件和焊點(diǎn)產(chǎn)生有害的應(yīng)力,對(duì)提高產(chǎn)品可靠性起到關(guān)鍵的作用,因此集成電路引線成形越來(lái)越受到產(chǎn)品生產(chǎn)部門的重視。
除特殊情況外,集成電路引線有三種出線方式,分別為頂部出線方式、中部出線方式及底部出線方式,但無(wú)論哪種出線方式,其成形機(jī)理不會(huì)有太大的差別,只是在工藝控制上有所不同。根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)及按照標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求,下面佩特科技小編就來(lái)講解分析一下集成電路引線成形的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):
圖1集成電路引線的幾種出線方式
1、肩寬(A)
即引線根部到第一個(gè)彎曲點(diǎn)的距離,如圖1所示,成形過(guò)程中器件兩邊肩寬應(yīng)基本保持一致,引線不得在器件本體根部彎曲,器件本體到引線彎曲點(diǎn)間平直部分距離A,其最小尺寸為2倍引線直徑或0.5mm,在這種條件下,還應(yīng)綜合考慮相對(duì)應(yīng)pcba焊盤的尺寸,進(jìn)而根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2、焊接面長(zhǎng)度(B)
即引線切割點(diǎn)到第二個(gè)引線彎曲點(diǎn)的距離,如圖1所示,為了保證焊接的可靠性,對(duì)于圓形引線而言,應(yīng)保證引線搭接在焊盤上的長(zhǎng)度最小為3.5倍的引線直徑,最大為5.5倍的引線直徑,但不應(yīng)小于1.25mm;對(duì)于扁平引線而言,應(yīng)保證引線搭接在焊盤上的長(zhǎng)度最小為3倍引線寬度,最大為5倍引線寬度,引線切腳后的端面離焊盤邊緣至少為0.25mm,扁平引線寬度小于0.5mm時(shí),其搭接長(zhǎng)度不小于1.25mm;
3、站高(D)
即成形后元器件本體與安裝面間的距離,如圖1所示。其間距最小為0.5mm,最大距離為1mm。在元器件引線成形過(guò)程中,提供一定尺寸的站高是非常必要的,其主要原因也是考慮到應(yīng)力釋放的問(wèn)題,避免元器件本體與pcba表面間形成硬接觸后而造成應(yīng)力無(wú)釋放空間,進(jìn)而損傷器件。另一方面,在三防和灌封過(guò)程中,三防漆及灌封膠能夠有效浸入芯片本體底部,固化后將有效提高芯片對(duì)pcba的附著強(qiáng)度,增強(qiáng)抗振效果。
4、引線彎曲半徑(R)
如圖1所示,為了保證集成電路引線成形后,其引線焊接面具有良好的共面度(不大于0.1mm),由于成形過(guò)程中,器件引線存在反彈,不同材料和不同引線厚度(直徑)的反彈系數(shù)存在一定的差別,因此引線成形過(guò)程中應(yīng)控制好引線彎曲半徑,確保成形后引線焊接面共面度良好,翹曲不超過(guò)0.25mm,IPC610D中規(guī)定了當(dāng)引線厚度小于0.8mm時(shí),最小引線彎曲半徑為引線厚度的1倍;當(dāng)引線厚度(或直徑)大于0.8mm時(shí),最小引線彎曲半徑為引線厚度的1.5倍~2.0倍。實(shí)際成形過(guò)程中一方面借鑒上述經(jīng)驗(yàn)值,另一方面通過(guò)理論計(jì)算進(jìn)行確定,需確定的主要參數(shù)為成形模具的圓角半徑和引線的內(nèi)側(cè)圓角半徑,其計(jì)算方法如下:
計(jì)算方法公式
其中:
R—引線彎曲內(nèi)側(cè)圓角半徑
r—成形模具圓角半徑
σs—材料屈服極限,MPa
E—材料彈性模數(shù)
t—引線厚度(或引線直徑),mm
5、引線成形的共面性
共面性是最低落腳平面與最高引腳之間的垂直距離。共面性是集成電路引線成形的一個(gè)重要參數(shù)之一,如果器件的共面性不好,超過(guò)規(guī)定的允許范圍,將造成器件本體受力不均,影響產(chǎn)品整機(jī)可靠性,JEDEC規(guī)定了器件引線成形共面性為0.1016mm。引起共面性不良的主要因素有以下幾個(gè)方面:首先是成形模具的檔條設(shè)計(jì)不合理,共面性較差,需要在設(shè)計(jì)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;另一方面也與操作人員的操作穩(wěn)定性以及在周轉(zhuǎn)過(guò)程中引起器件引線翹曲都有很大關(guān)系。成型后的集成電路引線共面性的評(píng)估通常情況下通過(guò)外觀進(jìn)行定性判定,其方法是將成形后的集成電路放到平面度良好的平面上,用10倍放大鏡側(cè)面觀察各引腳在平面上的位置情況,有條件的單位可購(gòu)置輪廓儀或光學(xué)引腳掃描儀進(jìn)行定量測(cè)量。
6、引腳歪斜
引腳歪斜是指相對(duì)于封裝的中心線測(cè)量,其成形的引腳從其理論位置的偏移。通常情況下可通過(guò)外觀進(jìn)行定性判斷,其主要方法是將成形后的集成電路放置于待焊接的pcba加工焊盤上,觀察引腳與pcba焊盤的相對(duì)位置,應(yīng)保證最大側(cè)面偏移不得超過(guò)引線寬度的25%。這是最低要求,另一方面可通過(guò)輪廓投射儀和光學(xué)引腳掃描系統(tǒng)進(jìn)行精確測(cè)量,其引腳歪斜應(yīng)小于0.038mm。引腳歪斜的原因可能與許多因素有關(guān),包括成形、引腳切割、成形和引腳結(jié)構(gòu)本身。
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