
BTC,即 Bottom Termination Surface Mount Component的縮寫,可翻譯為底部焊端器件,它是比較新的一類封裝,其特點是外面的連接端與封裝體內的金屬(也可以看作引線框架)是一體化的,具體封裝名稱很多,但實際上是兩大類,即周邊方形焊盤布局和面陣圓形焊盤布局。
在IPC-7093中列出的BTC類封裝形式有QFN(Quad Flat No-lead package)、SON(Small Outline No--lead)、DFN(Dual Flat No--lead)、 LGA(land Grid Array)、MLFP(Micro Leadframe Package)等等。
當前,高可靠性要求的影像模塊器件(CIS)、航空、航天、航海、動車、汽車、室外LED照明、太陽能及軍工企業,以及智能終端上的各種電子產品,電路板上的BTC應用非常廣泛,比如焊球陣列器件(BGA/CSP/WLP/POP)及QFN/LLP等特殊器件,都面臨著微小型化的趨勢,以及許多其他汽車和工業應用。設計師發現在小尺寸的封裝和面積很小的PCB中使用BTC有很大好處。
我們都非常熟悉球柵陣列封裝(BGA)。從物理結構上看,BTC 和 BGA 有微小差異,這使得 BTC 和 BGA 在成本、設計、組裝和返工等所有方面都不一樣。BTC就像是沒有焊錫球的 BGA 。它具有優異的電氣性能和熱特性,而且是一種非常耐用的封裝,在處理過程中不必擔心會損壞引腳。BTC最有吸引力的地方就是它的的價格。這也是它為什么能夠在手機和其他移動產品這類大批量產品中得到廣泛使用的原因。
由于 BTC 沒有引線,因此有許多優點,諸如封裝的尺寸更小,優異的電氣(即電阻、電容、電感)性能。此外,由于 BTC 封裝產生的熱量是直接傳導到 PCB 的熱路徑(熱從硅晶粒到硅晶粒到銅焊盤再到PCB),他們還具有優異的熱性能。最重要的是,BTC 封裝和標準的 SMT 工藝兼容(與微間距 QFP 中的熱路徑一樣,沒有特殊的中間環節)。
當然,任何一種封裝類型都有缺點,BTC 也不例外。其最顯著的問題是BTC的終端不具良好的可焊接性。BTC 的焊端為面,與PCB 加工焊盤形成的焊點為“面-面”鏈接。BTC 類封裝的工藝性比較差,換句話講,就是焊接難度比較大,經常發生的問題為焊縫中有空洞、周邊焊點虛焊或橋連。這些問題產生的原因主要有兩個:一是封裝體和 PCB 加工之間間隙過小,貼片時焊膏容易擠連,焊接時焊劑中的溶劑揮發通道不暢通;二是熱沉焊盤與I/O焊盤面積相差懸殊,I/O焊盤上焊膏沉積率低時,容易發生元器件托舉現象而虛焊。
BTC 另一個主要問題是封裝的平整度和共面性。這些封裝要求極高,封裝和PCB 必須完全平整,焊錫的用量也必須恰到好處,如果達不到這些條件,要么由于焊膏不夠多而出現開路,要么因為焊膏太多而出現大量焊錫空洞和橋連。
此外,由于封裝終端沒有突出到封裝的外面,因此視覺檢查和驗證焊錫的界面都很困難。鑒于這種封裝對組裝、檢查和返工都提出許多更高的要求,這意味著這種低成本的封裝可能不會馬上降低組裝的整體成本。
文章來源:《SMT China 表面組裝技術雜志》
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