QFN焊盤(pán)設計及工藝組裝

R可靠性分析QFN焊盤(pán)設計及工藝組裝QFN Bonding Pad Design and Process Assembl年曉玲(中國電子科技集團公司第四十一研究所安徽蚌埠233006an Xiao-ling( The 41"Institute of CETC, Anhui Bengbu 233006)摘要:隨著(zhù)電子產(chǎn)品向更輕更薄更小高密度化和高可靠性的發(fā)展QFN(方形扁平無(wú)引腳)封裝由于具有良好的電和熱性能體積小質(zhì)量輕在電子產(chǎn)品中被越來(lái)越廣泛的推廣和應用。文章對QFN器件的焊盤(pán)設計網(wǎng)板設計及組裝工藝作了詳細的介紹關(guān)鍵詞:QFN焊盤(pán)設計;網(wǎng)板設計;焊膏涂覆;回流焊溫度曲線(xiàn);焊點(diǎn)檢測中圖分類(lèi)號:TN405文獻標識碼:B文章編號:1003-01070201005-003902Abstract with electronic products geming Ighter thinner, smalier, high densty and hgh reliablity, OAN (Quad Flat and no-leed)small volume and hght weght. In this article, bonding pad desgn, stoned design and assembly proceas of aFN devce wall be intro-Key words: QF bonding pad design stenci design; solder paste coabng: temperature curve of soider-roflow wading spot inspec-Areca ll100301o7(201005-003-Q21FN封裝特點(diǎn)QFN是一種無(wú)引腳封裝呈正方形或矩形,封裝底部具有與底面水平的焊盤(pán),在中央有一個(gè)大面積裸露焊盤(pán)用來(lái)導熱,圍繞大焊盤(pán)的封裝外圍四周有實(shí)現電氣連接的導電焊盤(pán)。導電焊盤(pán)有兩種類(lèi)型:一種只裸露出封裝底部的一面其它部分被封裝在元件內,見(jiàn)圖1;另一種焊盤(pán)有裸露在封裝側面的部分見(jiàn)圖2。QFN封裝內部引腳與焊盤(pán)之間的導電路徑短,自感系數以及封裝體內布線(xiàn)電阻低,它能提供卓越的電氣性能。還有將其散熱焊盤(pán)焊接PCB電路板上,并通過(guò)電路板上設計圖2焊盤(pán)裸露在封裝側面的散熱孔將多余的功耗到銅箔構成的接地層中,達到散熱目的。由于QFN封裝具有良好的電和熱性能體積小重量輕,2PCB焊盤(pán)設計在電子產(chǎn)品中被越來(lái)越廣泛的推廣和應用。本文對QFN器件的焊盤(pán)設計,網(wǎng)板設計及組裝T藝作了詳細的介紹。21QFN焊盤(pán)設計原則PCB大面積熱焊盤(pán)設計≈器件熱焊盤(pán)設計,注意避免與周邊焊盤(pán)的橋接。導電焊盤(pán)與器件四周相對應的焊盤(pán)尺寸相似,向四周外側稍微延長(cháng)(03-05mm。見(jiàn)圖3。百司一甘廿廿0.306中國煤化工CNMHGO圖1焊盤(pán)裸露在封裝底部圖3器件底部焊盤(pán)設計39兩為數據綠色質(zhì)量工程22QFN焊盤(pán)設計1)單個(gè)焊盤(pán)設計:長(cháng)(Y)×(X)=(057-0.96)mmx三目目2)QFN的封裝參數,圖4是QFN焊盤(pán)設計結構圖,表1是QFN的封裝尺寸與焊盤(pán)設計對照表。5散熱孔的形式1)圖(a)使用干膜阻焊膜從過(guò)孔頂部阻焊,對控制氣孔的產(chǎn)生比較好,但PCB頂面的阻焊層會(huì )阻礙焊膏印刷2)圖(b)使用干膜阻焊膜從過(guò)孔底部阻焊,圖()使用液態(tài)LP阻焊膜從底部填充這兩種設計形式會(huì )造成氣體外溢產(chǎn)生大的氣孔,覆蓋散熱過(guò)孔,對熱性能方面有不利影響3)圖(d中貫通孔允許焊料流進(jìn)過(guò)孔,減少了氣孔的尺寸但元件底部焊盤(pán)上的焊料會(huì )減少。散熱過(guò)孔的設計根據具體情況而定,一般推薦頂部阻焊形式。3網(wǎng)板設計圖4QFN焊盤(pán)設計結構圖31周邊焊盤(pán)的網(wǎng)板設計表1QFN的封裝尺寸與焊盤(pán)設計對照表要想獲得一個(gè)好的網(wǎng)印效果,網(wǎng)板的設計是一個(gè)關(guān)鍵風(fēng) sa nau i ia o li1野對漸在求的不要考串柔用的剛明2[4692121ap3030題528031021020503091013板。引腳問(wèn)距在05m的QFN器件時(shí),最好選用厚度為加63410394102021092.1247012mm網(wǎng)板。而針對密間距的管腳(引腳間距√o5mQFN器理:出數件)為防止鱗短路要考些通小網(wǎng)板開(kāi)孔的寵度;為保話(huà)四0斷691059106|5.0周焊盤(pán)和中間散熱焊盤(pán)的最小間隙,要考慮四周開(kāi)孔向外移動(dòng),一般移動(dòng)(0.1-0.15mm便可,但同時(shí)可延長(cháng)到PCB焊盤(pán)笛890903310向外延長(cháng)(02~0.3)mm;這種設計可以獲得良好的印刷效果和回流效果,能避免橋連現象的產(chǎn)生3302931029310000Q%13|節29080231001008e83132中央散熱焊盤(pán)的漏孔設計5039041039為了保證獲得合適的焊錫膏量,宜采用網(wǎng)狀漏孔陣列取491514331010502093代一個(gè)大的漏孔每個(gè)小漏孔的形狀可以是圓形或方形(見(jiàn)圖050590610w可80935),大小無(wú)嚴格要求只要保證焊錫膏的覆蓋面積50%-80%喜驍玄數數有自x的合對周邊1412056501065100605080a731213037908110010劉908109181010803.2Q.5.5口日300a0.98thmn2149910 9.90110. 10101610.2710.20圖8到23散熱孔設計圖6網(wǎng)狀漏孔陣列散熱孔的數量及尺寸取決于器件功率的大小、電性能的要求推薦傳熱孔的間距在10mm-12m,均勻分布在中央4燥中國煤化工散熱焊盤(pán)上。過(guò)孔應連通到PCB內層的金屬接地層上,過(guò)孔直徑推薦為03mm~033mm。散熱孔有4種形式見(jiàn)圖4。YHsCNMHG式:1)將焊膏直接印刷在PU5甲到V器件的焊盤(pán)上;(3)將焊膏點(diǎn)到焊盤(pán)上2010第05期分燈c5回流焊溫度曲線(xiàn)設定1)預熱階段溫度曲線(xiàn)設定:此階段升溫速率一般在(2-3)℃,有鉛溫度在(100-120)℃,時(shí)間約為(60~905無(wú)鉛溫度在(130-140)℃,時(shí)間為100S。2)活化階段溫度曲線(xiàn)設定:有鉛焊料一般保持在(120-150)℃,90s;無(wú)鉛焊料一般保持在(140-170)℃,90s;3)回流峰值溫度設定:有鉛一般為(220-235)℃,(1530)S。無(wú)鉛一般為(225~245)℃,(15~30)S?？筛鶕牧喜煌瑘D6焊點(diǎn)外形稍做變化4冷令卻階段溫度曲線(xiàn)設定冷卻速率固化前最好保持數只能通過(guò)后續的調試進(jìn)行判斷5℃S,固化后保持在3℃以下。7總結6焊點(diǎn)檢測由于QFN器件封裝的特殊性,以及焊點(diǎn)檢測的手段不由于QFN的焊點(diǎn)在封裝體的下方X-Ray對焊點(diǎn)的橋接足。因此在焊盤(pán)設計、網(wǎng)板設計焊膏印刷回流焊接的整個(gè)過(guò)和空洞能檢測出來(lái),一般用于抽檢,而對于少錫和開(kāi)路無(wú)法檢程要特別注意保證焊接的一次成功。而目前QFN器件越來(lái)測只能通過(guò)外部焊點(diǎn)的情況進(jìn)行判斷。焊點(diǎn)高度G和F填充越被廣泛的應用和推廣,為了保證其裝配質(zhì)量,這要求我們對部分到底是多少(見(jiàn)圖6),在國標和電子行業(yè)標準中無(wú)標準參QFN器件的焊盤(pán)設計和工藝裝配過(guò)程進(jìn)行更深入地研究丹骨丹丹骨骨丹丹丹}}}上接29頁(yè)關(guān)的信息藍牙移動(dòng)終端在進(jìn)入藍牙發(fā)射基站覆蓋范圍內后,與相應區域的基站建立連接并接收數據,同時(shí)搜索臨近基站的發(fā)3.3藍牙智能信息發(fā)布系統的核心流程射信號。當檢測到自身進(jìn)入某個(gè)基站的區域時(shí)用戶(hù)選擇接收藍牙智能信息發(fā)布系統的核心流程見(jiàn)圖5?；蛘卟唤邮瞻l(fā)布的信息;當檢測到自身進(jìn)入某兩個(gè)基站的交叉區域時(shí),藍牙移動(dòng)終端通過(guò)f(的符號判斷應發(fā)布何種信益牙終端設備未息,用戶(hù)選擇接收或者不接收發(fā)布的信息。入基站蓋袍圍總結本文針對現有藍牙智能信息發(fā)布技術(shù)在基站覆蓋區域出還兩個(gè)基站<結司現交叉區域時(shí),無(wú)法準確仲裁應發(fā)布何種信息,提出了一種區域判別算法通過(guò)函數f)的符號判斷發(fā)布的信息。斷是否已離該基站疤圍參考文獻用戶(hù)藍牙終端將終端進(jìn)入[1] Bluetooth SIG, Inc. Bluetooth Home Page [Z[2008-04-12]較近基站的圍的提示信息http://www.bluetooth.com.[2]http://www.jinoux.com/product428.html郾3]西安易盟電子科技有限公司.微型藍牙傳媒設備使用手冊問(wèn)意按收4張海立楊珉基于藍牙的內容推送系統計算機工程計算機工程200935}261-264戶(hù)可以選擇接5]h中國煤化工p?D=157收信息的內客CNMHG基金項目:國冢中小企業(yè)創(chuàng )新基金贊助項目(編號圖5工作流程圖1t嗎為數據