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                  QFN封裝要考慮什么?

                  文章出處:公司新聞 責任編輯:東莞市郡仁司電子科技有限公司 發表時間:2021-01-25
                    

                  建議使用NSMD阻焊層,阻焊層開口應比焊盤開口大120μm~150μm,即焊盤銅箔到阻焊層的間隙有60μm~75μm,這樣允許阻焊層有一個制造公差,通常這個公差在50μm~65μm之間,當引腳間距小于0.5mm時,引腳之間的阻焊可以省略。

                  網板設計

                  QFN封裝要考慮能否得到完美、可靠的焊點,印刷網板設計是關鍵的第一步。四周焊盤網板開口尺寸和網板厚度的選取有直接的關系,一般較厚的網板可以采用開口尺寸略小于焊盤尺寸的設計,而較薄的網板開口尺寸可設計到1:1。推薦使用激光制作開口并經過電拋光處理的網板。

                  (1)周邊焊盤的網板設計

                  網板的厚度決定了印刷在PCB上的焊膏量,太多的焊膏將會導致回流焊接時橋連。所以建議0.5mm間距的QFN封裝使用0.12mm厚度的網板,0.65mm間距的QFN封裝使用0.15mm厚度的網板,建議網板開口尺寸可適當比焊盤小一些,以減少焊接橋連的發生。

                  (2)散熱焊盤的網板設計

                  QFN封裝要考慮當芯片底部的暴露焊盤和PCB上的熱焊盤進行焊接時,由于熱過孔和大尺寸焊盤中的氣體將會向外溢出,產生一定的氣體孔,如果焊膏面積太大,會產生各種缺陷(如濺射、焊球等),但是,消除這些氣孔幾乎是不可能的,只有將氣孔減小到最低量。因此,在熱焊盤區域網板設計時,要經過仔細考慮,建議在該區域開多個小的開口,而不是一個大開口,典型值為50%~80%的焊膏覆蓋量,如圖5所示。實踐證明,50μm的焊點厚度對改善板級可靠性很有幫助,為了達到這一厚度,建議對于底部填充熱過孔設計焊膏厚度至少應在50%以上;對于貫通孔,覆蓋率至少應在75%以上。

                  QFN焊點的檢測與返修

                  (1)焊點的檢測

                  由于QFN的焊點是在封裝體的下方,并且厚度較薄,X-ray對QFN焊點少錫和開路無法檢測,只能依靠外部的焊點情況盡可能地加以判斷,但目前有關QFN焊點側面部分缺陷的斷定標準尚未在IPC標準中出現。在暫時沒有更多方法的情況下,將會更多倚賴生產后段的測試工位來判斷焊接的好壞。

                  從中的X-ray圖像可見,側面部分的差別是明顯的,但真正影響到焊點性能的底面部分的圖像則是相同的,所以這就給X-ray檢測判斷帶來了問題。用電烙鐵加錫,增加的只是側面部分,對底面部分到底有多大影響,X-ray仍無法判斷。就焊點外觀局部放大的照片來看,側面部分仍有明顯的填充部分。

                  (2)返修

                  QFN封裝要考慮對QFN的返修,因焊接點完全處在元件封裝的底部,橋接、開路、錫球等任何的缺陷都需要將元件移開,因此與BGA的返修多少有些相似。QFN體積小、重量輕、且它們又是被使用在高密度的裝配板上,使得返修的難度又大于BGA。

                  當前,QFN返修仍舊是整個表面貼裝工藝中急待發展和提高的一環,尤其須使用焊膏在QFN和印制板間形成可靠的電氣和機械連接,確實有一些難度。目前比較可行的涂敷焊膏方法有三種:一是傳統的在PCB上用維修小絲網印刷焊膏,二是在高密度裝配板的焊盤上點焊膏(如圖8);三是將焊膏直接印刷在元件的焊盤上。上述方法都需要非常熟練的返修工人來完成這項任務。返修設備的選擇也是非常重要的,對QFN既要有非常好的焊接效果,又須防止因熱風量太大將元件吹掉。

                  QFN的PCB焊盤設計應遵循IPC的總原則,熱焊盤的設計是關鍵,它起著熱傳導的作用,不要用阻焊層覆蓋,但過孔的設計最好阻焊。對熱焊盤的網板設計時,一定考慮焊膏的釋放量在50%~80%范圍內,究竟多少為宜,與過孔的阻焊層有關,焊接時的過孔不可避免,調整好溫度曲線,使氣孔減至最小QFN封裝是一種新型封裝,無論是從PCB設計、工藝還是檢測返修等方面都需要我們做更深入的研究。

                  QFN封裝(方形扁平無引腳封裝)具有良好的電和熱性能、體積小、重量輕、其應用正在快速增長,采用微型引線框架的QFN封裝稱為MLF封裝(微引線框架)。QFN封裝和CSP(芯片尺寸封裝)有些相似,但元件底部沒有焊球,與PCB的電氣和機械連接是通過PCB焊盤上印刷焊膏、過回流焊形成的焊點來實現的。

                  本文出自:東莞市郡仁司電子科技有限公司www.aaikou.com

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