Wettable Flanks, odpowiedź na istniejące wyzwanie w aplikacjach motoryzacyjnych

W 1980 roku komponenty elektroniczne stanowiły około 10% całkowitego kosztu samochodu. Obecnie komponenty te stanowią około 35–40% średniego kosztu pojazdu, przy czym obejmują one różne części, od wbudowanych systemów samochodowych, takich jak jednostki sterujące (ECU), układy zapobiegające blokowaniu się kół (CAB) i moduły sterujące poduszką powietrzną (ACM), po mniej krytyczne moduły, takie jak elementy systemów informacyjnych i moduły kontroli nadwozia (BCM). Wraz ze wzrostem liczby elementów elektronicznych w samochodach, ograniczona przestrzeń płytek drukowanych PCB staje się istotną barierą.

W związku z rozwojem pojazdów elektrycznych (EV) i zaawansowanych systemów wspomagania kierowcy (ADAS) nieulotna pamięć EEPROM jest szeroko stosowana jako kluczowy element do przechowywania kodu i danych w zastosowaniach motoryzacyjnych, takich jak moduły kamer i czujników samochodowych.

Małe rozwiązanie, które prowadzi jednocześnie do nowego dużego problemu

Niewielkie, bezołowiowe pakiety Quad Flat No-Lead (QFN) i DFN (Dual Flat No-Lead), które są szeroko stosowane w zastosowaniach konsumenckich, chociażby w telefonach komórkowych i sprzęcie gospodarstwa domowego, są doskonałymi rozwiązaniami dla płytek drukowanych o ograniczonej przestrzeni. Jednak elektroniczne moduły samochodowe mają wyższe wymagania dotyczące niezawodności niż nasze smartfony i ekspresy do kawy. Wadą tradycyjnych obudów QFN/DFN jest to, że duża część powierzchni styku złącza lutowniczego z płytką drukowaną znajduje się na spodzie obudowy układu scalonego, a tylko niewielka część jest odsłonięta z boku obudowy. Wszelkie wady lutowania, takie jak pęknięcia, "zimne luty" i puste przestrzenie, są prawie niewidoczne pod taką obudową. Jeśli testy elektryczne nie wykryją tych defektów, AOI (Automated Optical Inspection), które jest powszechnie używane do sprawdzania połączeń lutowanych, może tego nie wychwycić. Pozostawione same sobie, tego typu usterki ulegają dalszemu pogorszeniu i ostatecznie powodują usterki elektryczne, zmniejszoną wydajność lub błędne dane czujników oraz innych elementów elektronicznych, prowadząc w konsekwencji do poważnych awarii systemów.

Aby zaspokoić zapotrzebowanie na niezawodne, niewielkich rozmiarów pamięci szeregowe EEPROM, firma Microchip oferuje pakiet UDFN Side Wettable Flank (WF), który pozwala na lepszą przyczepność lutowia i lepszą weryfikację AOI w identyfikowaniu defektów na etapie produkcji. Oferowane pamięci EEPROM z WF firmy Microchip dostępne są w niewielkim, 8-stykowym pakiecie UDFN (2 x 3 x 0,5 mm), który doskonale nadaje się do zastosowań o ograniczonej przestrzeni.

Poniżej znajduje się przekrój z boku standardowego pakietu DFN w porównaniu z WF DFN. W standardowym DFN styk lutowniczy znajduje się głównie pod obudową, a tylko odsłonięta miedź znajduje się z boku. Lut zwykle przylega tylko do platerowanej cyny na spodzie płytki lutowniczej, co utrudnia lub uniemożliwia wykrycie uszkodzonych połączeń lutowniczych za pomocą AOI. Kontrola rentgenowska może służyć do wykrywania ukrytych, wadliwych połączeń lutowanych, ale jest znacznie droższa niż AOI i nie jest dostępna na większości linii montażowych. W pakiecie WF styk lutowniczy zawiera schodkowe nacięcie, które rozciąga cynowanie dalej w górę bocznej części pakietu.

Fot. Microchip Technology Inc.

To dodatkowe cynowanie pozwala lutowiu rozciągać się do boku obudowy, tworząc dobrze widoczne i mocniejsze połączenie lutowane z PCB. Jakość połączenia można teraz łatwo ocenić za pomocą AOI. Rzeczywiste obrazy tego złącza można zobaczyć poniżej. Dobrze widoczne połączenia lutownicze są potrzebne, aby zapewnić wykrycie potencjalnie problematycznych połączeń lutowanych wykonanych na linii montażowej. AOI może łatwiej wykrywać tego typu wadliwe połączenia, jeśli pakiety WF są używane zamiast standardowych pakietów bezołowiowych.

Istnieją różne rodzaje wadliwych połączeń lutowanych, które są łatwiej wykrywalne za pomocą AOI z pakietem WF, takie jak zimny lut, suchy lut lub pęknięty lut.

Fot. Microchip Technology Inc.

Pamięci EEPROM o pojemności od 1 Kb do 16 Kb z WT są dostępne. Zachęcamy do kontaktu z naszym działem handlowym i składania zapytań ofertowych.

Źródło: Microchip Technology Inc. Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem firmy Microchip Technology Inc. w Polsce. Zapraszamy do kontaktu z naszym działem handlowym.