QFN焊盘设计及工艺组装

尽要鳖＆坐 QFN焊盘没计及工艺组装 QFNBondingPadDesignandProcessAssembly 年晓玲(中国电子科技集团公司第四十一研究所，安徽蚌埠233006) NianXiao-ling(The41‘InstituteofCETC，AnhuiB∞gbu233006) 摘要：随着电子产品向更轻、更薄，更小、高密度化和高可靠性的发展．QFN(方形扁平无引脚)封装由于具有良好 的电和热性能、体积小、质量轻，在电子产品中被越来越广泛的推广和血用。文章对QFN器件的焊盘设计。网板设 计及组装工艺作了详细的介绍。 关键词：QFN焊盘设计；网板设计；焊膏涂覆：回流焊温度曲线；焊点检测 中图分类号：TN405 文献标识码：B 文章编号：1003---0107(2010)05-0039．．-02 ,lldMllraet：Withelectronicproductsgettingkghter．thinner．smaller．highdensityandhtghreliabdity。QFN(QuadRatandno-lead) packagehasbeenwldelypromotedandappliedintheelectronicproductsbecauseofitsgoodelectncalandthermalperformance． smallvolumeandhghtweightInthisarticle．bondingpaddesign．stencildesignandassemb}yprocessofQF'Ndevicewillbeintro— ducedindetail K●yWOltd￡QFNboRdlngpaddesign；stencildesign；solderpastecoabng；temperaturecurveofsolder-reflow；weldingspotinspec- tion CILCnumbw．TN405 Ikmuntmttcod·：B Ar州·ID：1003—0107(2010)05一0039—02 1QFN封装特点 QFN是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部具有 与底面水平的焊盘，在中央有一个大面积裸露焊盘用来导热， 围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电焊盘。导 电焊盘有两种类型：一种只裸露出封装底部的一面，其它部分 被封装在元件内，见图1；另一种焊盘有裸露在封装侧面的部 分，见图2。QFN封装内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自 感系数以及封装体内布线电阻低，它能提供卓越的电气性能。 还有将其散热焊盘焊接PCB电路板上，并通过电路板上设计 的散热孔将多余的功耗到铜箔构成的接地层中，达到散热目 的。由于0FN封装具有良好的电和热性能、体积小、重量轻， 在电子产品中被越来越广泛的推广和应用。本文对QFN器件 的焊盘设计，网板设计及组装T艺作了详细的介绍。 囵毛·詹{ 图1焊盘裸露在封装底部 圈2焊盘裸露在封装侧面 2 PCB焊盘设计 2．1QFN焊盘设计原则 PCB大面积热焊盘设计一器件热焊盘设计，注意避免与 周边焊盘的桥接。导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相 似，向四周外侧稍微延长(0．3～O．5)mm。见图3。 图3器件底部焊盘设计 0．3"-06)Ao 万方数据 2．2QFN焊盘设计 1)单个焊盘设计：长(Y)×(X)=(O．57—0．96)ram× (O．25—0．5)ram； 2)Qr'N的封装参数，图4是QFN焊盘设计结构图，表1 是QFN的封装尺寸与焊盘设计对照表。 D D2 G 图4QFN焊盘设计结构图 表1QFN的封装尺寸与焊盘设计对照表 尺寸 r／o 侧面； 引胸 D 0 E E b b X T q G 脚数 闷距 a1n 删Ⅱ filln tllU" tll^aI， aal 寿串 最大 a●n 2^3引帅目】 4 0．丽 1．902．102．∞ 3．10 O．盈 0．五 O．370．哟 O．29D．59 3船8Idual．4 O嘶 2 903102∞3．100墨O五O070．弱1．∞ 1．39 蹦4 16 d 0晒 3904103∞ 4 10 O乃0五O 370．922．仃 2．47 5](520 5 O田 4905104．905 10 0茁0五0．370．弱3．∞ 339 哪 28 7 O嘶 5906105．町 6 1D 0刀0晒0．370．晒4．124．42 7]c732 8 O．嘶 5。907．106．907．1O O．盈 O．350。370．弱5．。95．39 踟 铂 10 0晒 7 908107．∞ 8．1O O盈0五0a70．孵6．096．39 919d4 11 O晒 8909108∞910 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图5散热孔的形式 绿色质量工程 1)图(a)使用干膜阻焊膜从过孔顶部阻焊，对控制气孔的 产生比较好，但PCB顶面的阻焊层会阻碍焊膏印刷。 2)图(b)使用干膜阻焊膜从过孔底部阻焊，图(c)使用液态 (LPD阻焊膜从底部填充，这两种设计形式，会造成气体外溢产 生大的气孔，覆盖散热过孔，对热性能方面有不利影响。 3)图(d)中贯通孔允许焊料流进过孔，减少了气孔的尺寸， 但元件底部焊盘上的焊料会减少。 散热过孔的设计根据具体情况而定，一般推荐顶部阻焊 形式。 3网板设计 3．1周边焊盘的网板设计 要想获得一个好的网印效果，网板的设计是一个关键。 针对锡膏需求量的不同，需要考虑采用多厚的网板，实践证明 引脚问距在O．65ram的QFN器件时，一般选用0．15ram的网 板。引脚间距在0．5mm的QFN器件时，最好选用厚度为 0．12ram网板。而针对密间距的管脚(引脚间距<0．5mmQFN器 件)，为防止锡膏短路要考虑缩小网板开孔的宽度；为保证四 周焊盘和中间散热焊盘的最小间隙，要考虑四周开孔向外移 动，一般移动(0．1—0．15)mm便可，但同时可延长到PCB焊盘 向外延长(0．2～0．3)mm；这种设计可以获得良好的印刷效果 和回流效果，能避免桥连现象的产生。 3．2中央散热焊盘的漏孔设计 为了保证获得合适的焊锡膏量，宜采用网状漏孔阵列取 代一个大的漏孔，每个小漏孔的形状可以是圆形或方形(见图 5)，大小无严格要求，只要保证焊锡膏的覆盖面积50％一80％ 之间。散热焊盘上焊锡膏的量的控制是否合适，对周边I／O焊 盘能否形成良好的焊点有巨大的影响。 图6网状漏孔阵列 4焊膏涂覆 目前常用的焊膏涂覆T艺有三种形式：(1)将焊膏直接印 刷在PCB焊盘上；(2)将焊膏印到QFP器件的焊盘上；(3)将 焊膏点到焊盘上。 2010第05期圈万方数据 尽墨鲨銎地 5回流焊温度曲线设定 1)预热阶段温度曲线设定：此阶段升温速率一般在 (2．3)。c／s，有铅温度在(100一120)℃，时间约为(60～90)s。 无铅温度在(130—140)℃，时间为100S。 2)活化阶段温度曲线设定：有铅焊料一般保持在 (120—150)℃。90S；无铅焊料一般保持在(140—170)℃，90S； 3)N流峰值温度设定：有铅一般为(220一235)。C，(15～ 30)s。无铅一般为(225～245)℃，(15～30)S。可根据 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 不同 稍做变化； 4)冷却阶段温度曲线设定：冷却速率，固化前最好保持 5℃／s，固化后保持在3。C／S以下。 6焊点检测 由于QFN的焊点在封装体的下方，x—Ray对焊点的桥接 和空洞能检测出来，一般用于抽检，而对于少锡和开路无法检 测，只能通过外部焊点的情况进行判断。焊点高度G和F填充 部分到底是多少(见图6)，在国标和电子行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 中无标准参 图6焊点外形 数，只能通过后续的调试进行判断。 7总结 由于QFN器件封装的特殊性，以及焊点检测的手段不 足。因此在焊盘设计、网板设计、焊膏印刷、回流焊接的整个过 程要特别注意，保证焊接的一次成功。而目前，QvN器件越来 越被广泛的应用和推广，为了保证其装配质量，这要求我们对 QFN器件的焊盘设计和工艺装配过程进行更深入地研究。 +_}畸—卜卜．卜扣十+o峙■卅—卜卜十十0q—卜．卜．}斗十+0q—卜卜十十专呻q叫—卜卜十÷十卜斗峙1-l—卜卜}+斗—卜十 上接29页·)■■■■■■●■■■， 关的信息。 3．3蓝牙智能信息发布系统的核心 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 蓝牙智能信息发布系统的核心流程见图5。 囫意j叠童 图5工作流程图 蓝牙移动终端在进入蓝牙发射基站覆盖范围内后，与相 应区域的基站建立连接并接收数据，同时搜索临近基站的发 射信号。当检测到自身进入某个基站的区域时，用户选择接收 或者不接收发布的信息；当检测到自身进入某两个基站的交 叉区域时，蓝牙移动终端通过f(1)的符号判断应发布何种信 息。用户选择接收或者不接收发布的信息。 5总结 本文针对现有蓝牙智能信息发布技术在基站覆盖区域出 现交叉区域时，无法准确仲裁应发布何种信息，提出了一种区 域判别算法，通过函数f(t)的符号判断发布的信息。 参考文献： 【1】BluetoothSIG，Inc—BluetoothHomePage71．【2008--04-12]． http：llwww．bluetooth．corn． 【2】2 http：／／www．jinoux．corn／product428．html 【3】西安易盟电子科技有限公司．微型蓝牙传媒设备使用手册 【M】． 【4】张海立，杨珉．基于蓝牙的内容推送系统计算机工程叨．计算 机工程，2009，35(9)：261—264． 【5】http：／／www．morganfx．net／Pr硐uctShow．asp?ID=157 基金项目：国家中小企业创新基金赞助项目(编号： 09C26225115524) 万方数据 QFN焊盘设计及工艺组装 作者： 年晓玲， Nian Xiao-ling 作者单位： 中国电子科技集团公司第四十一研究所,安徽,蚌埠,233006 刊名： 电子质量 英文刊名： ELECTRONICS QUALITY 年，卷(期)： 2010(5) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dzzl201005015.aspx