【中文文档】AN2639_微控制器的无铅焊接建议和封装信息

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无铅 ECOPACK 微控制器的焊接建议和封装信息

简介

意法半导体的微控制器可提供各种无铅 ECOPACK® 封装以满足不同的客户需求。

采用的安装技术包括表面贴装技术 (SMT) 和插件技术 (THT)。除了采用的安装技术外，封装方案通常还受到技术和经济因素的影响。本应用笔记将介绍微控制器使用的各种封装类型及不同的安装技术，并提出相应的焊接建议。

1 意法半导体无铅封装

意法半导体完全致力于环境保护和可持续发展，于 1997 年自愿启动了一项有关在所有器件中杜绝使用污染和有害物质的计划。2000 年，意法半导体正式启动了一项名为 ECOPACK的战略计划，旨在开发和实施环保封装型解决方案，并在所有产品系列中逐步禁用铅和其它重金属。ECOPACK 是意法半导体的注册商标。

意法半导体的 ECOPACK 系列产品符合 EU 2002/95/EC RoHS 指令。

有关详细信息，请转到 http://www.st.com。

注： RoHS 表示“限制使用某些有害物质”。欧洲议会和欧洲理事会于 2003 年 1 月 27 日颁布的2002/95/EC 指令自 2003 年 2 月 13 日起生效，该指令对电气和电子设备中的 RoHS 要求做出了说明。该指令的目的是禁止使用重金属（铅、汞、镉、六价铬）和两种溴化物（PBB 和PBDE）。该指令自 2006 年 7 月 1 日起在整个欧洲都适用。

2 微控制器封装

表 1 中列出了意法半导体为微控制器提供的不同封装方式。

1. 可根据需要建议更大型的封装组合。

插件技术 (THT) 和表面贴装技术 (SMT) 采用不同的焊接技术，因此约束也各不相同。

在 THT 中，引线端仅插入焊接合金中，因此封装体暴露在较低的温度下 (< 150 °C) ；而在SMT 中，整个封装体在回流焊工艺期间都暴露在非常高的温度下 (> 240 °C)。

另外，集成电路封装中使用的模塑料还会吸收周围介质中的湿气。在回流焊工艺的快速加热过程中（详细信息参见第 4 节：焊接），吸收的湿气会蒸发，进而在封装中的引线框焊盘 /硅片与塑料接触面上形成压力，可能导致封装破裂并降低器件可靠性。

3 SMD 简介

与插件技术中将引线插入印刷电路板不同的是，SMD（表面贴装器件）封装直接安装在基板安装焊盘上。SMT 具有以下优势，因此在电子器件领域应用广泛：
• 封装体积小，支持的引脚数多
• 封装紧凑轻质，可缩小系统规模
• 可以在 PCB 的任意一面安装
• 无需在 PCB 上钻孔表面贴装技术也有几项缺点：
• 由于厚度较薄，因此对焊接温度较为敏感
• 焊接条件难以确定（使用的结构较精细，引脚数较多）

3.1 处理 SMD

虽然 SMD 封装目前具有良好的固有可靠性，但如果在机械处理过程中使用了不当的技术或工具，则会影响器件的长期可靠性，甚至损坏器件。

处理 SMD 封装时，强烈建议使用真空管等改装工具尽量避免触碰到引脚。手动处理可能会影响引线共面性并造成引线污染或刮痕，进而导致可焊性问题。另外还禁止增大两个连续引脚间的间隔。

4 焊接

4.1 焊接方法

焊接方法主要分 3 种（详见图 1）：
• 单侧回流焊
• 双侧回流焊
• 波峰焊（适用于 THT 器件）

弯曲引线

所有工艺中都必须避免封装受压，尤其是在插入引线的封装松香区域。如果封装/引线接触面受压，则会降低防潮和防热特性，进而影响器件可靠性。

插入

在印刷电路板上安装器件时，指导原则仍是防止受压。尤其要遵守器件引脚间隔要求：不要试图通过弯曲引线来适应不标准的孔距。

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