跳转至主要内容

应用于汽车行业的可湿性侧面封装

09 March 2022 / by Anindita Bhattacharya

Anindita Bhattacharya

Semtech_Blog_TVS_Side-Wettable-Flank-Packages_v2

自 20 世纪初成型以来,汽车行业经历了重大演变,进行了数不清的创新、改变和优化。现代汽车具备复杂的功能,例如倒车摄像头、功能齐全的信息娱乐系统、智能手机底座、GPS 导航、蓝牙连接和其他高级功能。不仅如此,最近一些车型还具备自动驾驶、前后碰撞检测、自动泊车功能。不难想象,车辆中使用的电子元件数量正在激增。同时,为容纳更多新元件,电子元件小型化也变得至关重要。

半导体行业正在生产集成电路 (IC) 的无引线封装,以便为大量电子元件腾出空间,并满足现代汽车的安全性和可靠性要求。行业遇到的一个大挑战是在后封装组装过程中,印刷电路板 (PCB) 上的焊点缺乏可见性。连接位于封装下方,从顶部和侧面均不可见。因此,您无法确定 IC 是否与 PCB 充分焊牢。原始设备制造商 (OEM) 一直在使用 X 射线机来检测不可靠的焊点,但这样既昂贵又耗时。

此外,这种方法也无法用于多层板或具有复杂布局和布线流程的电路板。每个车辆 PCB 都必须经过严格的自动视觉检查 (AVI) 后组装,以符合安全和可靠性标准。其目标是确保每个电气接头都充分焊接并且连接可靠。

可湿性侧面介绍

带可湿性侧面的封装是为了使装配过程更易于制造、更经济而发明的。可湿性侧面是一种允许部分引线在封装边缘可见的技术。这样便于对形成的焊料圆角(在引线的垂直侧和 PCB 上的焊盘之间形成的“凸块”)进行视觉检查。即使在焊接中大部分 IC 不可见,这种侧面无引线封装中的焊料圆角也便于检查和测试焊点。铜引线为镀锡,可支持焊点从底部扩散并沿 IC 的侧壁向上流动。因此焊接完成后,很容易检查 IC 是否真的与 PCB 焊牢。借助图 1 所示的可湿性侧面,AVI 可以轻松检测是否有任何不当焊点。

图 1. 可湿性侧面封装描述图 1. 可湿性侧面封装描述

可湿性侧面封装还具有其他优点。它提高了可靠性,从而提高了产量。与此同时,它节省了制造成本和时间。使用这种封装技术,可以设计具有灵活外形和尺寸的 IC。由于镀锡用于覆盖铜端子,因此它起到保护层的作用,能保护铜避免因长时间使用而造成氧化。

Semtech 提供众多采用 DFN 封装的汽车级瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管,所有汽车电路保护产品都可以选择可湿性侧面封装。如图 2 所示,Semtech 的汽车电路保护产品采用了锯齿阶梯切割可湿性侧面工艺。这样既节省了板空间,又为 AVI 提供了极佳的焊点可见性。这就是为什么可湿性侧面技术能实现汽车行业中的安全和可靠性标准。

Side-Wettable-Flack-Packages-Chips-Chart-Figure-2图 2. 汽车 TVS 二极管中的可湿性侧面

Semtech 的汽车 TVS 解决方案

现在我们来看看 Semtech 带可湿性侧面的静电放电 (ESD) 保护 TVS 二极管产品组合,它们适用于各种汽车应用。我们介绍的第一款产品是用于控制器局域网或 CAN 总线的 ESD 保护的 TVS 二极管。汽车应用中有多种总线接口。CAN 总线允许微控制器和其他控制单元相互通信。

Side-Wettable-Flack-Packages-Chips-Chart-Figure-3Semtech 的 µClamp®2424PWQ是 采用 DFN (2.5x1.0x0.55mm) 封装的24V TVS 二极管,采用先进的可湿性侧面技术,可在 ESD 和电气过载 (EOS) 事件期间保护 CAN 总线。根据 IEC 61000-4-2 标准规范,µClamp2424PWQ 可在 ±30kV(空气)和 ±30kV(接触)的条件下提供 4 条线路的 ESD 事件瞬态保护。它具有 18pF(最大值)的极低电容,每条线路的额定最大 EOS 电流为 5A (tp = 8/20μs)。

第二个产品是保护汽车千兆以太网的 TVS 二极管。随着功能和车载应用越来越多,汽车对更高带宽的需求也不断增长,采用以太网技术能满足这一需求。在设计用于在恶劣的汽车环境中部署以太网等高速接口的系统时,必须确保提供足够的 ESD 保护,以在意外瞬态事件期间实现可靠运行。

Side-Wettable-Flack-Packages-Chips-Chart-Figure-4Semtech 的 RClamp®0592PWQ 也具有可湿性侧面,专门设计用于为汽车千兆以太网端口提供浪涌和 ESD 保护。它具有 1.2pF 的典型结电容,可保护两条高速数据线。它的工作电压为 5.0V,动态电阻仅为 0.07Ω(典型值)。RClamp0592PWQ 采用 3 引脚 DFN 封装 (1.0 x 0.6 x 0.55 mm)。

在汽车环境中,高速数据传输接口(如 HDMI 和显示端口)也需要得到保护,以免受 ESD 和 EOS 事件影响。Semtech 的 RClamp0534PWQ 非常适合用于保护四条高速数据线。它在 I/O 引脚和 GND 之间具有 0.18pF 的最大结电容。RClamp0534PWQ 的工作电压为 5V,最低击穿电压为 5.5V,采用 10 引脚 DFN 封装 (2.5 x 1.0 x 0.55 mm),具有可湿性侧面。

Side-Wettable-Flack-Packages-Chips-Chart-Figure-5Semtech 是 TVS 二极管的先进制造商,为许多世界上流行的汽车型号的电子产品提供保护。在恶劣的汽车环境中,精心设计和正确选择 TVS 二极管对于保护通信总线和接口至关重要。汽车系统设计必须符合第 4 级 IEC61000-4-2 标准以及 AEC-Q 认证。采用可湿性侧面的封装在大多数汽车应用中变得必不可少。Semtech 采用可湿性侧面封装工艺的 TVS 产品组合高效且值得信赖,可保护汽车中的高速数据总线和其他通信总线。

如需详细了解 Semtech 为汽车行业提供的产品,请访问 Semtech 的汽车电路保护产品网站

探索产品

Semtech、Semtech 徽标、RClamp 和 µClamp 是 Semtech Corporation 或其附属公司的注册商标或服务标志。

主题:电路保护汽车

Anindita Bhattacharya

作者 Anindita Bhattacharya

Anindita Bhattacharya 是 Semtech 保护产品事业部的系统保护解决方案架构师。她也是圣何塞州立大学的兼职教授。

订阅博客

近期文章