1、表面貼裝MEMS傳感器的通用焊接指南
在焊接MEMS傳感器時，為了符合通常的PCB設計和良好工業生產，必須考慮以下三個因素：
• PCB設計應儘可能對稱– VDD/GND走線無需太寬（功耗極低）– 傳感器封裝的下方無過孔或走線
• 焊膏必須儘可能厚（焊接後），目的在於：– 減少從PCB到傳感器的去耦應力– 避免PCB阻焊接觸晶片封裝
• 焊膏厚度必須儘可能均勻（焊接後），以避免應力不均勻：– 使用SPI（焊膏檢測）控制技術可以將焊膏的最終體積控制在焊盤的20%以內。
2 、PCB設計指南
PCB焊盤和阻焊的一般建議如圖 1所示。請參考晶片數據手冊了解焊盤個數、尺寸和間距。
• 推薦將阻焊掩模打開到PCB焊盤以外。
• 強烈建議不要將任何結構放置在傳感器下方的頂部金屬層上（電路板的同一面）。必須將其定義為禁入區。
• 連接到焊盤的走線應儘可能對稱。焊盤連接的對稱和平衡將有助於元件自對位，並在回流後更好地控制焊膏收縮；
• 為了讓晶片實現最佳性能，強烈建議將螺釘安裝孔安排在與傳感器的距離超過2 mm的位置。
• 為確保晶片正常工作，引腳1標誌（如果有）必須不連接。
• 為防止噪聲耦合和熱-機械應力，建議遵循下列標準工業設計元件放置實踐。
PCB設計規則
PCB焊盤和連接走線在設計上應對稱。
對於間距大於200 µm的LGA引腳：
A = PCB 焊盤長度 = LGA焊腳長度 + 0.1 mm
B = PCB 焊盤寬度 = LGA焊腳寬度 + 0.1 mm
對於間距等於或小於200 µm的LGA引腳：
A = PCB 焊盤長度 = LGA焊腳長度
B = PCB 焊盤寬度 = LGA焊腳寬度
C = 阻焊開口長度（如適用）= PCB 焊盤長度 + 0.1 mm
D = 阻焊開口寬度 = PCB焊盤寬度 + 0.1 mm
3、鋼網設計和焊膏的使用
焊膏的厚度和形狀對於正確的MEMS傳感器安裝工藝十分重要。
• 塗焊膏時，建議使用不鏽鋼模板；
• 對於絲印推薦使用的鋼網為90 - 150 μm（3.5 - 6 mil）；
• 信號焊盤的鋼網開口應該占PCB焊盤面積的70 - 90%之間；
• 為了使焊膏更好的釋放，孔壁應當是梯形且邊角倒圓。
• 緊密IC引線排列要求鋼網和PCB的精確對齊。使用焊膏之前，鋼網和印刷電路裝配精度應在25 μm（1 mil）以內。
4、加工方面的考慮
• 焊接曲線取決於應用板中元件的數量、尺寸和放置。因此，不能專為傳感器定義唯一的焊接曲線。客戶應使用基於PCB設計和製造信息的時間和溫度回流曲線。
• 為了減少元件上的剩餘應力，建議的降溫率應不超過-3°C/s。
• LGA封裝在封裝側有金屬走線，所以不允許封裝側存在焊接材料回流。
• 如果不使用自清洗焊膏，焊接之後必須對板子進行正確清洗，以免相鄰焊盤之間由於助焊劑殘餘而導致滲漏。
• 建議將每個PCB焊盤使用的焊膏最終體積控制在（所有）PCB焊盤的20%以內。
• 根據Jedec 9702標準，元件顯示可忽略的輸出變化，應力強度不超過500 me（微應變）
5、焊接耐熱性和環境規範
為了達到環境要求，ST的這些產品採用ECOPACK®封裝。這些封裝使用無鉛二級互連。根據JEDEC標準JESD97，在內盒標籤上標有二級互聯的類別。內盒標籤上還標有與焊接條件相關的最大額定值。
MEMS傳感器LGA封裝的焊接耐熱性符合JEDEC J-STD-020（MSL3條件下）。
評論
aukle
10 個月前