組件的包裝與裝運.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除天馬行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632組件的包裝與裝運本文介紹，電子元件的包裝與運輸條件與方法。 轉(zhuǎn)換成電子功能元件的半導體材料的出現(xiàn)，引發(fā)了電子系統(tǒng)設計的一場革命。隨著電子功能元件在尺寸與成本上的減少，對其需求迅速擴大。今天，成億的集成電路(IC)被制造、裝配和運往世界各地，來支持在幾乎日常生活的每個方面使用的系統(tǒng)。電路板的裝配已經(jīng)進化成超自動化、高速度、高產(chǎn)量的生產(chǎn)線。用于運輸和分銷IC的包裝方法和材料必須保證元件無損傷地到達自動裝配線的貼裝點，具有正確的吸取位置。到這里，工業(yè)已經(jīng)為運輸半導體IC采用了三種基本結(jié)構(gòu)：料盒(magazine)、托盤(tray)和帶卷(tape-and-reel)。應用料條(magazine)(裝運管) - 主要的元件容器：料條由透明或半透明的聚乙烯(PVC, polyvinylchloride)材料構(gòu)成，擠壓成滿足現(xiàn)在工業(yè)標準的可應用的標準外形。料條尺寸為工業(yè)標準的自動裝配設備提供適當?shù)脑ㄎ慌c方向。料條以單個料條的數(shù)量組合形式包裝和運輸。組合料條放入即時容器(袋和盒)，形成標準數(shù)量，方便操作和訂單簡化(圖一)。料條的典型的即時包裝數(shù)量隨引腳數(shù)和包裝類型而變化(表一)。表一、料條標準包裝數(shù)量舉例管狀包裝產(chǎn)品引腳數(shù)每管數(shù)量容器標準數(shù)量類包裝PDIPP8501000N14251000N16251000N20201000N2415750托盤(tray) - 主要的元件容器：托盤由碳粉或纖維材料制成，這些材料基于專用托盤的最高溫度率來選擇的。設計用于要求暴露在高溫下的元件(潮濕敏感元件)的托盤具有通常150C或更高的耐溫。托盤鑄塑成矩形標準外形，包含統(tǒng)一相間的凹穴矩陣。凹穴托住元件，提供運輸和處理期間對元件的保護。間隔為在電路板裝配過程中用于貼裝的標準工業(yè)自動化裝配設備提供準確的元件位置。托盤的包裝與運輸是以單個托盤的組合形式，然后堆疊和捆綁在一起，具有一定剛性。一個空蓋托盤放在已裝元件和堆疊在一起的托盤上。典型的托盤堆疊結(jié)構(gòu)是五個滿裝的托盤和一個空蓋托盤(5+1)，十個滿裝托盤與一個空蓋托盤(10+1)。顧客可接收單個或多個堆疊的單位，取決于個別要求。元件安排在托盤內(nèi)，符合標準工業(yè)規(guī)范；標準的方向是將第一引腳放在托盤斜切角落。圖二是一個JEDEC托盤外形及標準元件方向定位的例子。標準包裝數(shù)量按照元件包裝尺寸而變化。表二顯示一個例子，在托盤內(nèi)裝運的TQPF類型包裝及其標準數(shù)量。表二、托盤包裝IC的標準數(shù)量舉例托盤包裝產(chǎn)品引腳數(shù)每盤數(shù)量托盤矩陣容器標準數(shù)量類包裝TQFPPM641608 x 20800PN801197 x 17495PCA100906 x 15360PZ100906 x 15360帶卷(tape-and-reel) - 主要元件容器：典型的帶卷結(jié)構(gòu)都是設計來滿足現(xiàn)代工業(yè)標準的。有兩個一般接受的覆蓋帶卷包裝結(jié)構(gòu)的標準。EIA-481 應用于壓紋結(jié)構(gòu)(embossed)，而 EIA-468 應用于徑向引線(radial leaded)的元件。到目前為止，對于有源(active)IC的最流行的結(jié)構(gòu)是壓紋帶 (embossed tape)。壓紋帶卷(Embossed tape and reel)：多數(shù)有源IC是在壓紋帶卷的結(jié)構(gòu)中發(fā)運的。該結(jié)構(gòu)由一個有封口蓋帶(cover tape)的裝料帶(carrier tape)組成(圖三)。這種組合帶，裝載元件后，卷在一個盤上。帶盤放入波紋形的運輸盒內(nèi)，用于運輸和發(fā)貨。這種包裝結(jié)構(gòu)的三個元素是裝料帶、蓋帶和卷盤。裝料帶(carrier tape)：圖四顯示裝料帶的基本外形和尺寸標簽。通常，裝料帶由聚苯乙烯(PS, polystyrene)或聚苯乙烯疊層薄片制成。位成型的膠片厚度為0.20.4mm，取決于料帶所裝載元件的大小與重量。裝料帶的設計主要由元件長度、寬度與厚度來決定。元件尺寸是裝料帶工業(yè)尺寸變量的基礎：A0 = 設計接納元件寬度的尺寸B0 = 設計接納元件長度的尺寸K0 = 設計接納元件厚度的尺寸對于有基座的凹坑，規(guī)定K1尺寸來確認所要求的基座高度。W = 定義裝料帶的總寬度的尺寸。這個必須符合可接受的工業(yè)標準(8/12/16/24/32/44/56mm)。P1 = 定義相鄰凹坑中心之間的間距。這個尺寸必須符合工業(yè)標準(4-mm遞增)。表三舉例列出一些在帶卷結(jié)構(gòu)中有的包裝的基本尺寸和標準數(shù)量。表三、帶卷結(jié)構(gòu)包裝的IC的工業(yè)標準數(shù)量舉例mm類包裝引腳數(shù)數(shù)量盤的直徑A0B0K0K1P1WSOICDR82500330N/A812DR1425003306.592.1N/A816DR1625003306.510.32.1N/A816DWR16200033011.110.852.652.351216DWR20200033011.113.352.72.351224蓋帶(cover tape)：通常，蓋帶是PET薄膜或膠膜層，薄膜的底部有膠。設計使用或者熱壓膠或者只是壓力來保證對裝料帶的持續(xù)封口。薄膜厚度，包括膠，為5065微米(圖三)。元件方向：元件在裝料帶中的方向由EIA-783標準規(guī)定，標準敘述方向規(guī)則必須按順序遵守，除非不可能有其它變化：1. 元件外形最大的軸要垂直于帶長方向(圖五)。 2. 含有第一端子的包裝邊要方向?qū)A形齒輪孔(圖六)。 3. 對于在規(guī)則1和規(guī)則2中不能確定唯一方向的元件，第一端子要在第一象限(圖七)。 卷盤(reel)：由聚苯乙烯(PS, polystyrene)材料制成的。它可由一到三個部件組成。其顏色是不同的(藍色、黑色、白色或透明)，通常是可以再生使用的(大多數(shù)供應商參與環(huán)境責任再生計劃)。卷盤尺寸由EIA-481標準規(guī)定(圖八)。潮濕敏感性塑料IC包裝從周圍環(huán)境吸收潮氣。這是用于塑料包裝結(jié)構(gòu)(塑?；衔锱c芯片附著)材料的典型特性。包裝內(nèi)的潮氣增加或減少，以達到周圍環(huán)境的相對濕度(RH)。重量增加/失去分析用來決定達到潮濕飽和所需的時間，或要求除去潮濕的時間。這個信息用來規(guī)定對于一個特殊包裝的最大暴露時間和最少烘干時間。當包裝暴露給在印刷電路板(PCB)制造中常見的汽相/紅外回流和/或波峰焊接過程時，包裝內(nèi)的潮氣變成蒸汽。蒸汽壓力可能造成包裝的爆裂 - 一個叫做爆米花的現(xiàn)象。潮濕敏感性的測試：一個包裝對潮濕誘發(fā)的損傷的敏感性決定于許多因素，包括室溫、相對濕度和包裝的結(jié)構(gòu)。表面貼裝包裝比其相應的通孔包裝更容易受到潮濕誘發(fā)的損害，因為表面貼裝包裝通常暴露在較高的焊接溫度下面。通孔元件通常比較大，因此機械強度高。大多數(shù)表面貼裝產(chǎn)品使用在EIA/JEDEC A112-A和EIA/JEDEC A113-B所規(guī)定的程序來測試對潮濕的敏感性。一級表示包裝對潮濕不敏感。任何指示為二級或以上的包裝都要求通過烘焙或在真空下進行除濕，接著干燥包裝以保護它的運輸。運輸容器按照產(chǎn)品的潮濕敏感性分級貼上標簽。多數(shù)IC制造商的包裝都按照其對潮濕誘發(fā)的損害的敏感性經(jīng)過測試和分級。表四舉例列出表面貼裝技術(shù)(SMT)包裝的典型分級。 表四、SMT產(chǎn)品的潮濕敏感性分級對SMT產(chǎn)品的潮濕敏感性分級到目前，沒有元件包裝使用第五、六級 ( ) = 引腳數(shù)一級二級三級PLCCFN (20/28)FN (44/68)SOICD (9/14/16)DW(16/20/24/28) SSOPDBQ (16/20/24)DB (14/16/20/24)DB (28/30/38)TSSOPDL (28/48/56)DCT (8)PW (8/14/16)DGG (64)PW (20/24)DGG (48/56)干燥包裝：包括烘焙包裝以減少潮濕達到不超過重量的0.05%的水平。然后，這些單元放入一個防潮袋中，與干燥劑一起，保持袋內(nèi)的潮濕小于10%RH的水平。每個產(chǎn)品以標簽標識潮濕敏感，簡述對處理產(chǎn)品所必須的注意事項。表五顯示對于不同包裝潮濕敏感性級別的典型的場地壽命(floor life)。表五、對于不同包裝潮濕敏感性級別的典型的場地壽命場地壽命吸濕時間級別條件時間時間(小時)條件1=30C/90%RH無限16885C/85%RH2=30C/60%RH一年168X + Y = Z85C/60%RH3=30C/60%RH168小時24 + 168 = 19230C/60%RH4=30C/60%RH72小時24 + 72 = 9630C/60%RH5=30C/60%RH24小時24 + 24 = 4830C/60%RH6=30C/60%RH6小時0 + 6 = 630C/60%RH這里X = 烘焙與在制造基地干燥烘焙之間的時間Y = 在從干燥包裝袋去掉之后包裝的場地壽命Z = 總的吸濕時間注意：上面所顯示的X值是缺省值。如果實際時間超過這個值，使用實際時間和調(diào)整吸濕時間 Z。典型的包裝方法要求以下材料： 料盒(塑料管)、托盤、帶卷 干燥劑 防潮袋 標簽(潮濕敏感標識MSID, moisture-sensitive identification標簽、干燥包裝警告標簽) 濕度指示卡。 潮濕敏感性的標識：潮濕敏感包裝的主要與即時容器都用在現(xiàn)在JEDEC標準所定義的標準潮濕標簽作好標記。該MSID標簽應用于即時容器的外表，通常在條形碼標簽的附近，以指示潮濕敏感的包裝在里面。潮濕敏感警告標簽通常應用于密封的防潮袋外面；該標簽包括詳細的對元件獨特的信息(潮濕敏感級別、場地壽命等)。潮濕指示卡放在密封的防潮袋內(nèi)面，可保證產(chǎn)品在低潮濕環(huán)境儲存和運輸。環(huán)境：IC工業(yè)努力地