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铅与无铅封装

2017年6月21日通过Nexperia

大多数用于大规模生产的小型电子产品的组件都是无铅封装的,但是含铅封装的元素能被纳入其中吗?

大多数用于大规模生产的小型电子产品的组件都是无铅封装的,但是含铅封装的元素能被纳入其中吗?

在我们深入讨论之前,我们应该解决一个困惑的问题。当提到有铅和无铅封装时,我们指的是芯片是否有安装在电路板上的金属引线(有时被称为腿),就铅元素而言,不是有铅还是无铅。

含铅和无铅封装都有各自的优缺点。通过研究它们的优缺点,我们可以了解哪些对于某些应用程序更可取,甚至可以展望组件封装的未来。

一种由铅和无铅元件组合而成的PCB

无铅包装的优点

易于使用的建设和维修

含铅封装在一个组件的周长周围有小支腿,它可以穿过PCB,并焊接在PCB的背面(通孔)或直接到PCB的正面(表面安装)。

可能铅芯片封装最明显的优势是它们更容易安装在pcb上。如果你是原型和焊接组件到PCB上,自己,他们更宽容。他们还制造了更容易检查和维修的多氯联苯,因为你可以用肉眼看到断开的连接。除了体积更小、更不可见之外,由于接触点在芯片下面,无铅封装更难以检测。通常情况下,电路板的大部分是无铅的组件是在x光机的帮助下检查和修理的。

一个总线开关用铅制包装

DFM和更便宜的焊锡膏

由于含铅封装上的接触点较大,他们可以使用较便宜的粗锡膏。无铅组件可以非常小,以至于粗锡膏中的颗粒几乎和组件的接触点一样大,使它们无法连接。

可制造性设计(DFM)是大批量产品成功的一个关键因素。这可能会让设计人员陷入困境,因为尽管大多数现代大规模生产的设备使用无铅封装,但小于0.4 mm的引脚通常需要4型锡膏和一个降压掩模来制造。这两种方法都可以大大增加大批量生产的成本。

无铅包装的优点

节约空间

虽然含铅封装在手动焊接原型时更加宽容,但在大批量生产时,无铅封装具有过多的优势。无铅封装通过保持接触点在组件的下方而不是其周边来节省空间。这一额外空间对于移动设备、平板电脑和可穿戴设备等应用程序至关重要,因为在这些应用程序中,每一毫米都很重要。像智能手机这样的设备都是由无铅组件制造的。

一个PicoGate在无铅封装中

坚固性和机械强度

无铅元件的另一个优点是其机械强度。换句话说,它们不能轻易地与多氯联苯分离。这是由于它们的高接触面积与封装比。由于引脚在组件的底部而不是周长,组件的大部分是通过焊料连接到PCB上的。表面贴装含铅组件往往缺乏通孔和含铅组件的坚固性。

拉力和剪切力导致部件与pcb分离或失去连接。焊到PCB上的封装表面积越大,就越有可能保持连接。你可以在这里学到更多无铅包装白纸(PDF)

我们能两全其美吗?

人们可能不会很快在他们的车库里焊接微小的无铅组件,但幸运的是,现在大多数无铅组件都有某种评估板。通过分离使含铅和无铅包装良好的元素,我们希望通过降低成本来帮助使大规模生产更容易实现。

Nexperia,我们的目标是将含铅封装的优势纳入我们的无铅设计,同时保持无铅封装的好处。例如,在我们GX包对于离散逻辑,所有的螺距都超过0.4毫米,同时保持一个小的形状因素。

如果您想了解更多关于最小占用空间应用程序设计的知识,Nexperia的高级产品应用程序工程师Tom Wolf将主持一个免费的网络研讨会太平洋时间6月22日上午9点

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