Melexis 產品是塑料封裝的設備,因此被認為是非封閉式封裝。因此在惡劣的介質應用中,它們應始終使用灌封或保形涂層來保護。灌封是指在外殼上涂抹大量的灌封包括在外殼上涂抹大量的粘合劑。保形涂料是在 PCB 或元件表面上通過噴涂或刷子做一層涂裝。
灌封的應用由以下步驟組成:
① 點膠:液體聚合物被分配到塑料外殼和組件中,并精確控制其位置和體積。
② 固化:液態(tài)聚合物在濕度(室溫)、紫外線和熱量的作用下直至完全凝固。
③ 檢查:AOI 檢查是否已經分配了適當的量,以及任何表面缺陷和組件的澆注空隙。通過在灌封表面上的力、距離測量進行機械硬度測試,以驗證固化的完成。
當澆注量和厚度較高時,可分兩步進行點膠/固化,以幫助脫氣。
灌封可能存在環(huán)境和化FOD、機械沖擊及振動等風險。因此在選擇澆注材料時需要充分考慮材料本身的溫度范圍、粘附性、熱膨脹系數、硬度、吸水率、耐化學性、粘度、固化曲線等因素。
1、PCB 封裝的灌封
灌封的工藝步驟是 ① 將PCB插入外殼中;② 將連接器引腳焊接和熱鉚連接;③ 澆注。在灌封過程中,PCB 表面殘留的焊劑將被截留在 PCB 和灌封的界面上。為了避免腐蝕風險,建議使用免清洗(NC)無鹵素(HF)焊膏對 PCB 進行回流焊接。
為了完全填滿 PCB 下面的空間,應該在 PCB 上設計一個非電鍍通孔(NPTH),用于點膠。建議在與連接器相對的一側進行 Z 型固定,以減少在熱偏差期間由于 PCB 和澆注材料熱通脹不同而造成的 PCB 彎曲。這種固定可以通過 PCB 焊接到連接器的假引腳或熱鉚接到外殼的柱子來實現。
對于低間距(100um)的 TSSOP 器件,在 IC 正下方的 PCB 上可以開一個孔,以幫助空氣流通。QFN 和 SOT 封裝因為模具輪廓過小所以不需要開孔。
2、PCB-less 封裝的灌封
PCB-less 的灌封有兩種,淺層灌封是指當霍爾板到目標(通常是一個磁鐵)的距離較短,并且沒有苛刻的介質時,使用這種方法,可以防止 FOD 以及機械沖擊和振動。而當需要苛刻的介質和機械保護時,可以通過深層灌封將整個組件覆蓋。
通過熱鉚釘進行 Z 型固定,以減少在熱偏移期間由于 IC 和灌封材料的熱通脹不同而造成的元件彎曲??梢栽诩氶g距導線周圍設計一個塑料巢,以容納聚合物材料,并以最小的材料用量實現 FOD 保護。
灌封前必須進行 Z 型固定,以避免 IC 模具和外殼表面之間出現氣隙,而氣隙可能無法被灌封所填補。深層灌封的巢穴在傳感器周圍,應足夠高,以便聚合物完全覆蓋 IC。