Directrices de soldadura para sensores MEMS inerciales

Resumen: Norma de diseño de PCB y de los procesos de montaje pueden influir negativamente sensores MEMS inerciales.Esta nota de aplicación contiene las directrices para el diseño, soldadura y montaje de sensores MEMS inerciales en paquetes LGA con el fin de reducir las tensiones y mejorar la funcionalidad.

Introducción

MEMS sensores inerciales pueden ser sensibles a la placa de circuito impreso ( PCB ) de diseño y los procesos de montaje de PCB, como reflujo. La reducción de las tensiones en un paquete MEMS puede ayudar a asegurar el mejor rendimiento para toda la aplicación inercial de detección.

Esta nota de aplicación contiene las directrices para el diseño, soldadura y montaje de sensores MEMS inerciales, como los acelerómetros y giroscopios, en una matriz de contactos en rejilla (LGA) paquete.

Este documento (incluyendo las dimensiones, notas y especificaciones) ofrece recomendaciones basadas en los parámetros típicos de fabricación de circuitos impresos. Sin embargo, desde el diseño de la tierra patrón depende de muchos factores desconocidos (por ejemplo, características del usuario bordo de fabricación), el usuario debe determinar la idoneidad de las directrices para un caso particular.

Directrices

Además de a las reglas de diseño de PCB y las prácticas industriales, algunos de diseño sencillo y directrices del proceso se deben aplicar para el sensor LGA soldadura.

Directrices de diseño

Diseño de PCB y el diseño es esencial tener en cuenta con el fin de reducir el estrés y aumentar la funcionalidad del dispositivo.

Las siguientes son recomendaciones de diseño y requisitos.

• Se recomienda diseñar un patrón definido como tierra PCB no-soldadura-mask (NSMD).
• El área cubierta por el paquete LGA debe ser definido como un "keep out" zona.
• Se recomienda encarecidamente no colocar modelos de metal (por ejemplo, huellas, vierte) o vías por debajo del paquete LGA ( Figura 1 ). Estas estructuras pueden causar estrés mecánico irregular de la masa interna.
• Componentes cerca de la superficie MEMS puede provocar una carga adicional. Se recomienda encarecidamente no colocar componentes grandes de inserción (por ejemplo, escudos, los botones, las inserciones de cubierta, tornillos) a una distancia de menos de 2 mm desde el paquete de sensores.
• El pin 1 indicador debe dejarse sin conectar a la funcionalidad del dispositivo adecuado.
• Para obtener el mejor paquete de auto-alineación de la huella diseñado PCB durante el reflujo de soldadura, el cuidadodebe ser tomado por la simetría en los rastros de pad (por ejemplo, utilizar las huellas falsas incluso en las almohadillas no conectados internamente).

Para diseñar correctamente una tierra PCB y la máscara de soldadura, consulte la hoja de datos del componente específico y de la máxima fiabilidad y Embalaje página para obtener información sobre el diseño de paquete esquema.

Figura 1. U1 muestra encaminamiento óptimo de los sensores en los paquetes de LGA, mientras que U2 muestra que las reglas de diseño no han sido respetados.

Directrices del proceso

El patrón de diseño, el espesor de la pasta de soldadura, y los perfiles de proceso de reflujo debe ser considerado para dispositivo de soldadura adecuada.

Los siguientes son recomendaciones de proceso y requisitos.

• El grosor de la pantalla y la abertura para la pasta de soldadura debe estar adecuadamente dimensionado para permitir una limpieza adecuada de los residuos de fundente y para permitir la separación entre la PCB y el paquete.
• Material de soldadura no debe reflujo en los lados del paquete con el fin de evitar cortocircuitos en las trazas metálicas laterales en el interior del paquete LGA.
• Un adicional de limpieza de la placa después de la soldadura es muy recomendable para evitar fugas entre las almohadillas adyacentes debido a los residuos de fundente.

Inerciales Maxim sensor paquetes LGA están calificados para el calor de soldadura de resistencia de acuerdo con laJEDEC J-STD-020d Nivel de Sensibilidad a la humedad 3 estándares. Para obtener más información sobre la resistencia al calor de soldadura, así como detalles sobre el estado libre de plomo y RoHS de un dispositivo, consulte la hoja de la componente específico de datos. Póngase en contacto con soporte técnico con más preguntas.

Conclusión

Aunque los sensores MEMS inerciales son muy sensibles a las tensiones producidas en el diseño de PCB y de los procesos de montaje, siguiendo las mejores prácticas de diseño y durante el procesamiento puede eliminarlas y garantizar un rendimiento óptimo.

Piezas relacionadas

MAX21000
Ultra-Preciso, de bajo consumo, giroscopio de 3 ejes de salida digital
Muestras gratuitas