PCBA加工QFN器件加工工艺指南(上)

time : 2019-08-15 09:04       作者:凡亿pcb

一、含QFN器件电路板钢网设计要求 
1、周边I/O焊盘漏孔设计 
周边I/O焊盘上回流焊后形成的焊点应有大约50-75um的高度,钢网设计是保证PCBA加工形成最优最可靠焊点的第一步。 
钢网漏孔尺寸与I/O焊盘尺寸推荐采用1:1的比例,针对I/O间距在0.4mm及以下的细间距QFP,钢网漏孔宽度应稍微内缩一点,以避免相邻I/O焊盘之间引起桥连。漏孔的长(L)、宽(W)、厚(T)尺寸需符合以下比例:面积比= LW/2T(L+W) >0.66,宽厚比= W/T>1.5. 
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,大小无严格要求,只要保证焊锡膏的覆盖面积在50%-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。 
3、钢网类型和厚度 
推荐采用不锈钢片激光切割法,漏孔孔壁需电解抛光,漏孔形状呈梯形,上小下大。电解抛光可以使漏孔孔壁更光滑,减少摩擦,有利于焊锡膏脱模和成形。梯形漏孔不仅有助于焊锡膏脱模,而且,印刷后成形稳定性好,有利于保证贴片精度。 
针对0.5mm及以下细间距的QFN,钢网厚度推荐采用0.125mm,而大间距的QFN,钢网厚度可以增至0.15mm-0.2mm。 
 
二、PCBA加工回流焊接 
由于QFN较低的安装高度,推荐采用Type3型符合ANSI/J-STD-005要求的免洗型焊锡膏,回流焊接过程中推荐使用氮气保护。 
图3是推荐的回流焊接温度曲线,请根据实际情况再作调整以达最优效果。 
典型的锡铅焊锡膏回流温度曲线
图3 典型的锡铅焊锡膏回流温度曲线 
 
三、QFN器件PCBA加工焊点标准 
QFN封装的特点就是“底面即焊端”,在IPC/EIAJ-STD-001C标准的9.2.6.4部分,“电气和电子装配焊接要求”中有相关描述,焊接要求见图4和表2,需要特别说明的是,针对“底面即焊端”的QFN元件,元件侧面焊点爬高无任何要求,只要求控制元件底面焊点的长度、宽度和厚度,也就是说针对“I/O焊端只裸露出元件底部的一面,没有裸露在元件侧面的部分”的QFN元件,I/O焊端趾部焊点根本无法形成,所以我们看不到侧面焊点,不能采用显微镜或放大镜检验,只能使用X-RAY检验。 
底面即焊端
图4 底面即焊端 
 
说明 尺寸 CLASS 1 CLASS 2 CLASS 3
元件超出焊盘最大尺寸
a (Notes 1,2) (Notes 1,2) (Notes 1,2)
焊点宽度最小尺寸
c 50%(W)或50%(P) 50%(W)或50%(P) 75%(W)或75%(P) 
焊点长度最小尺寸
d (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
焊点高度最大尺寸
(包括外露部分)
e (Notes 2) (Notes 2) (Notes 2)
焊点高度最小尺寸
(包括外露部分)
f (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
焊点厚度
g (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
重叠部分最小尺寸
j 视需要而定  视需要而定 视需要而定
                                                          表2 底面即焊端元件的焊点尺寸要求