【经验】如何手工焊接组装eGaN®FET或IC

时间： 2020-07-14 来源：EPC

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<如何手工焊接组装eGaN®FET或IC>

EPC自创的晶圆级封装，包括有平面网格阵列封装（LGA）和球柵网格阵列封装（BGA），如图1所示，使得功率转换性能达到了新的高度。适当的焊接组装技术对于充分利用GaN技术的能力至关重要。本文展示了FET和IC的手工焊接组装指南。

图1 LGA（EPC2016）和BGA（EPC2046）封装的eGaN FET示例

<准备PCB>

•如果返工，请先清除旧的焊料，助焊剂和其他异物。

•确保焊盘平整，并且没有明显得残留焊料。

•用异丙醇清洁护垫区域，然后用不起毛的抹布擦拭；晾干。

<涂焊锡>

•推荐无铅免清洗焊锡：

-ChipQuik的Sn96.5Ag3Cu0.5（220°C）零件编号TS391SNL

-ChipQuik的Bi57.6Sn42Ag0.4（低温138°C）零件编号TS391LT

•使用激光切割的模具或在显微镜和精细工具*（例如精钢尖头镊子或针头）的帮助下，将焊锡小心地涂在焊盘区域。

•焊锡应以最小的溢出量覆盖整个垫片。

•粘贴剂的最佳厚度约为4mil（100 µm），外观类似于图2所示。

*请勿使用牙签等吸收性材料的工具，因为它可能会使焊锡中的助焊剂变干或污染。

图2 正确将焊锡涂到焊盘上

<放置和对准eGaN FET或IC>

·检查芯片方位。芯片的背面上有一个点，相应的PCB上有一个相对应的点，表征芯片在PCB上的正确放置方向，如图3所示。将芯片放置在用于对准的丝印标号内，如图3所示。不要尝试去过度移动芯片以使其在丝印标号内对齐，这有可能会弄脏焊锡，并可能导致开路或短路。

图3 在丝印标号内正确对齐芯片

<焊接>

焊接芯片有两种选择：

1）使用类似于图4所示的小型回流焊炉；

2）将加热板与热风枪结合使用，如图4右所示。

图4 小型回流焊炉示例：AS-5001型SMTmax；红外热板示例：BlackJack BK7000；热风枪示例：BlackJack BK4050

1）使用小型回流焊炉进行焊接：

•根据数据表中给出的焊锡规格配置小型回流焊炉的温度和时间回流曲线。

2）使用热板和热风枪进行焊接：

•选择合适的热风枪喷嘴，使其比芯片稍大。

•使用可调夹将要焊接的电路板安装到IR热板上，并降低热风枪的高度，将热风枪的喷嘴对准要焊接的芯片的位置，然后将其对准后抬起并确保不会碰到其他位置。

•打开热风枪系统，并将温度设置为焊锡数据表中指定的值。将空气流速降低到最低设置，以防止在焊接过程中芯片移动。

•打开红外加热板，将板预热到150°C。

•电路板达到温度后，打开热风枪，并降低高度直至芯片背面上方1/16英寸以内，持续吹至少45秒，但不要超过1分30秒。

•保持热风枪开启，将其抬高到最大高度后，再关闭它。

*有关使用热板和热风枪方法的更多详细信息，请参阅芯片焊接步骤。

<清洁与固化>

•将PCB放在150°C的热板上30分钟，以固化助焊剂。

•或者，关闭IR热板，等待板冷却，然后用助焊剂清洁剂轻轻擦去模子周围的助焊剂。

<组装后检查>

•如果选择了固化方法，请使用干净的防静电微型刮刀仔细检查芯片周围助焊剂的粘性。助焊剂应感觉像玻璃一样坚硬，并且刮刀不应粘在上面。

•检查芯片相对于PCB表面的位置是否平坦，在丝印标号的边界内可以清楚地看到焊锡凸点，如图5所示。可能需要放大显微镜。

图5 正确放置的芯片显示出良好的圆形凸起，并且凸起之间没有助焊剂残留

•检查芯片附近的凸点是否有短路。

•检查焊锡之间是否残留有焊锡膏，如果发现，应使用助焊剂清洗剂将其清除。

•如果所有检查项目均通过，则继续对电路板进行电气测试。

<总结>

本应用笔记显示了手动焊接组装eGaN FET的基本步骤。有关PCB设计，批量生产组装，实现高产量和可靠性的更多详细信息，请参考：组装eGaN®FET和集成电路。

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2022/11/18 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向48 V降压转换器的eGaN®FET及集成电路应用简介

型号- EPC2218,EPC2016C,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9041,EPC9040,EPC2102,EPC9002C,EPC2101,EPC2104,EPC2302,EPC2103,EPC2001C,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC2306,EPC2107,EPC9010C,EPC2065,EPC2021,EPC2020,EPC2100,EPC9059,EPC2022,EPC90145,EPC90142,EPC9055,EPC9092,EPC9093,EPC90146,EPC9091,EPC9006C,EPC2071,EPC2032,EPC2031,EPC9064,EPC90137,EPC9061,EPC9062,EPC2206,EPC9115,EPC9038,EPC2007C,EPC9039,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC2044,EPC9037,EPC9510,EPC90122,EPC90123,EPC9033,EPC90128

2022/10/11 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向48 V降压转换器的 eGaN®FET及集成电路应用简介

型号- EPC2218,EPC2016C,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9041,EPC9040,EPC2102,EPC9002C,EPC2101,EPC2104,EPC2302,EPC2103,EPC2001C,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC2306,EPC2107,EPC9010C,EPC2021,EPC2065,EPC2020,EPC2100,EPC9059,EPC2022,EPC90145,EPC90142,EPC9055,EPC9092,EPC9093,EPC90146,EPC9091,EPC9006C,EPC2071,EPC2032,EPC2031,EPC9064,EPC90137,EPC9061,EPC9062,EPC2206,EPC9115,EPC9038,EPC2007C,EPC9039,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC9037,EPC9510,EPC90122,EPC90123,EPC9033

2022/9/7 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向48 V降压转换器的eGaN®FET及集成电路应用简介

型号- EPC2218,EPC2016C,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9041,EPC9040,EPC2102,EPC9002C,EPC2101,EPC2104,EPC2302,EPC2103,EPC2001C,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC2107,EPC9010C,EPC2065,EPC2021,EPC2020,EPC2100,EPC2022,EPC9059,EPC90142,EPC9055,EPC9092,EPC9093,EPC90146,EPC9091,EPC9006C,EPC2071,EPC2032,EPC2031,EPC9064,EPC90137,EPC9061,EPC9062,EPC2206,EPC9038,EPC9115,EPC2007C,EPC9039,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC9037,EPC9510,EPC90122,EPC90123,EPC9033

2022/5/6 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向48 V降压转换器的 eGaN®FET及集成电路应用简介

描述- 本文介绍了基于eGaN®技术的48V降压转换器及其在数据中心电源架构中的应用。文章强调了eGaN®FET及集成电路在提高输出电流、缩减尺寸、实现高效开关和降低噪声方面的优势。此外，文章还对比了传统多级转换和单级转换的效率，并展示了相关演示电路和开发板。

型号- EPC2016C,EPC2052,EPC2051,EPC2032,EPC9046,EPC2031,EPC2053,EPC9041,EPC9064,EPC9061,EPC9062,EPC9040,EPC9002C,EPC2102,EPC2101,EPC2104,EPC2103,EPC2001C,EPC2029,EPC2106,EPC2105,EPC2108,EPC9010C,EPC2107,EPC2206,EPC9038,EPC9115,EPC9039,EPC2007C,EPC9034,EPC2021,EPC9078,EPC9035,EPC2020,EPC2100,EPC2045,EPC9059,EPC9037,EPC9510,EPC2022,EPC90122,EPC9033,EPC9055,EPC9092,EPC9093,EPC9091,EPC9006C

2020/09/08 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向48 V降压转换器的 eGaN®FET及集成电路应用简介

2020/04/03 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

【应用】采用eGaN®FET设计紧凑型48V转12V/900W的LLC谐振转换器，效率超98％

LLC谐振转换器是提供高功率密度和高效率解决方案的首选。具有超低导通电阻和寄生电容的eGaN FET可以显着降低损耗，这有利于LLC谐振转换器的设计，而硅基MOSFET很难做到。本文展示了基于EPC的eGaN FET（例如EPC2053和EPC2024）设计的48V转12V/900W/1 MHz的LLC DC-DC变压（DCX）转换器。

2020-07-09 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

EPC eGaN®FET第十一阶段产品可靠性测试报告

型号- EPC2212,EPC2034C

2022/3/31 - EPC - 测试报告代理服务技术支持批量订货查看更多版本

面向無刷直流(BLDC)馬達的eGaN®FET和積體電路應用簡介

型号- EPC2212,EPC2059,EPC2215,EPC2252,EPC9167,EPC90153,EPC9040,EPC2102,EPC2101,EPC9147C,EPC2302,EPC2104,EPC2103,EPC2106,EPC2304,EPC2105,EPC2306,EPC2305,EPC2065,EPC90151,EPC9167HC,EPC90152,EPC9057,EPC9179,EPC90150,EPC9173,EPC9097,EPC90145,EPC90142,EPC9098,EPC9176,EPC9055,EPC90143,EPC9099,EPC90148,EPC90146,EPC90147,EPC9147A,EPC9147B,EPC2619,EPC2039,EPC23101,EPC2071,EPC23102,EPC23103,EPC23104,EPC90140,EPC2152,EPC9146,EPC9186,EPC90137,EPC2308,EPC2307,EPC2204,EPC2207,EPC2206,EPC9038,EPC9039,EPC9034,EPC2088,EPC9037,EPC90122,EPC90123,EPC90120,EPC90124,EPC9194

2023/10/13 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

面向同步整流应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)及集成电路

描述- 该资料介绍了AB020系列氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)及其在同步整流应用中的优势。资料涵盖了eGaN®FET在100W至6kW DC/DC转换器、服务器、网络通信、电信系统、LED和OLED电视适配器、开关模式电源、家庭影院等领域的应用。资料还详细介绍了eGaN®FET的尺寸、开关频率、反向恢复、散热性能、EMI等方面的优势，并提供了相关参数和产品信息。

型号- EPC2212,EPC2214,EPC2059,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9046,EGAN®SR系列,EPC9047,EPC2029,EPC9010C,EPC2021,EPC2020,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC9098,EPC9099,EPC9092,EPC9093,EPC9050,EPC9091,EPC9006C,EPC2036,EPC2010C,EPC9001C,EPC2034C,EPC2032,EPC2031,EPC2033,EPC9061,EPC9062,EPC2203,EPC9048C,EPC2202,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC90122,EPC90123,EPC9033,EPC90124

2020/11/26 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货