本應用筆記說明用于從印刷電路板(PCB)移除引線框芯片級封裝(LFCSP)的建議程序。LFCSP符合JEDEC MO-220和MO-229外形要求。

封裝描述

LFCSP是一種基于引線框的塑封封裝，其尺寸接近芯片的大小，因而被稱為"芯片級"(參見圖1)。 封裝內部的互連通常是由線焊實現。

圖1. LFCSP等比截面圖

外部電氣連接是通過將外圍引腳焊接到PCB來實現。除引腳外，LFCSP常常還有較大的裸露熱焊盤，可將其焊接到PCB以改善散熱。

LFCSP器件返修

將LFCSP器件裝配到PCB上之后，若發現缺陷，應當返修以移除不良器件，并換上工作正常的器件。移除器件之前，注意必須加熱不良器件，直至引腳和裸露焊盤(如有焊接)下方的焊料液化，從而更容易從電路板上移除不良器件。

常規返修流程包括以下步驟：

準備板子

移除器件

清潔PCB焊盤

涂敷焊膏

器件對齊和貼片

固定器件

檢查

關于第3步到第7步的詳細說明，請參見AN-772應用筆記。

移除器件和分層

移除器件時，可能會在LFCSP和/PCB上產生機械應力。應小心移除不良器件，不僅要避免損傷PCB或鄰近器件，還要避免損傷不良器件本身，尤其是若用戶打算對不良器件進行故障分析。LFCSP器件上若有過大應力(例如將器件加熱到額定峰值溫度以上或過度暴露于高溫下)，可能導致封裝分層或外部物理損壞(參見圖2至圖4)。對于要做進一步分析的器件，移除不當所引起的分層會加大找出真正故障機制的難度。因此，為了進行有效的故障分析，妥善移除不良器件是十分必要的。

圖2. 移除不當引起LFCSP芯片焊盤分層(通過掃描聲學顯微鏡觀測)

圖3. LFCSP的低放大率側視圖顯示返修設置過大引起的損傷(塑封材料鼓出)

圖4. LFCSP的X射線圖像顯示返修設置過大引起的內部損傷(芯片翹起)

板準備

強烈建議在返修開始前對PCB組件進行干烘，以消除殘留水分。若不消除，在回流期間，殘留水分可能會因為"爆米花效應"而損傷器件。在125°C下烘烤PCB組件至少4小時，只要這些條件不超過PCB上其他器件的額定限值。如果這些條件超過其他器件的額定限值，則應使用聯合行業標準IPC/JEDEC J-STD-033中說明的備選烘烤條件。

移除器件

可使用不同的工具來移除器件。為了移除器件，可能要加熱器件，直至焊料回流，然后在焊料仍處于液態時通過機械手段移除器件。可編程熱空氣返修系統可提供受控溫度和時間設置。

返修時應遵循器件裝配所用的溫度曲線。返修溫度不得超過濕度靈敏度等級(MSL)標簽上規定的峰值溫度。加熱時間可以縮短(例如針對液化區)，只要實現了焊料完全回流即可。焊料回流區處于峰值溫度的時間應小于60秒。拾取工具的真空壓力應小于0.5 kg/cm2，以防器件在達到完全回流之前頂出，并且避免焊盤浮離。請勿再使用從PCB上移除的器件。

控制返修溫度以免損壞LFCSP器件和PCB。注意，用耐熱帶蓋住器件周圍的區域可提供進一步的保護。此外，建議加熱PCB下方以降低PCB上下兩面的溫差，使板彎曲最小。

定義返修工具設置時，應標定溫度曲線。首次返修特定器件時，這種標定尤其重要。還需要利用不同的主體尺寸、PCB材料、配置、厚度等對LFCSP器件進行標定，因為它們可能有不同的熱質量。標定必須包括對溫度、時間和設備工具的其他設置進行監控(參見圖5)。可將熱電偶裝配到板組件的不同部分，如LFCSP器件上部和PCB上部(參見圖6)。分析溫度-時間曲線數據，從評估中獲得器件移除的有效參數。

圖5. 器件移除評估的簡化流程圖

圖6. 器件移除標定設置示例圖

審核編輯：郭婷