qfn封裝怎麼焊接_qfn封裝焊接教程

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qfn封裝怎麼焊接_qfn封裝焊接教程

發表於 2018-01-10 18:11:40

　　什麼是QFN封裝？

　　QFN（QuadFlatNo-leadPackage，方形扁平無引腳封裝），表面貼裝型封裝之一。現在多稱為LCC。QFN是日本電子機械工業會規定的名稱。封裝四側配置有電極觸點，由於無引腳，貼裝佔有面積比QFP小，高度比QFP低。但是，當印刷基板與封裝之間產生應力時，在電極接觸處就不能得到緩解。因此電極觸點難於作到QFP的引腳那樣多，一般從14到100左右。材料有陶瓷和塑料兩種。當有LCC標記時基本上都是陶瓷QFN。電極觸點中心距1.27mm。塑料QFN是以玻璃環氧樹脂印刷基板基材的一種低成本封裝。電極觸點中心距除1.27mm外，還有0.65mm和0.5mm兩種。這種封裝也稱為塑料LCC、PCLC、P-LCC等。

　　QFN封裝特點介紹

　　FN是一種無引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部中央位置有一個大面積裸露焊盤用來導熱，圍繞大焊盤的封裝外圍四周有實現電氣連結的導電焊盤。由於QFN封裝不像傳統的SOIC與TSOP封裝那樣具有鷗翼狀引線，內部引腳與焊盤之間的導電路徑短，自感係數以及封裝體內布線電阻很低，所以它能提供卓越的電性能。此外，它還通過外露的引線框架焊盤提供了出色的散熱性能，該焊盤具有直接散熱通道，用於釋放封裝內的熱量。通常將散熱焊盤直接焊接在電路板上，並且PCB中的散熱過孔有助於將多餘的功耗擴散到銅接地板中，從而吸收多餘的熱量。

　　圖1顯示了這種採用PCB焊接的外露散熱焊盤的QFN封裝。由於體積小、重量輕、加上傑出的電性能和熱性能，這種封裝特別適合任何一個對尺寸、重量和性能都有的要求的應用。我們以32引腳QFN與傳統的28引腳PLCC封裝相比較為例，面積（5mm×5mm）縮小了84%，厚度（0.9mm）降低了80%，重量（0.06g）減輕了95%，電子封裝寄生效應也提升了50%，所以非常適合應用在手機、數位相機、PDA以及其他便攜小型電子設備的高密度印刷電路板上。標準或遵循工藝標準（如IPC-SM-782）來進行的。由於QFN是一個全新的封裝類型，印製板焊盤設計的工業標準或指導書還沒有制定出來，況且，焊盤設計完成後，還需要通過一些試驗來驗證。當然，在充分考慮元件底部的散熱焊盤以及引腳和封裝的公差等各種其他因素的情況下，仍然可以參考IPC的方法來制定設計原則。

　　QFN的焊盤設計主要有三個方面：①周邊引腳的焊盤設計；②中間熱焊盤及過孔的設計；③對PCB阻焊層結構的考慮。

　　QFN焊點的檢測與返修

　　（1）焊點的檢測

　　由於QFN的焊點是在封裝體的下方，並且厚度較薄，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儘可能地加以判斷，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，將會更多倚賴生產後段的測試工位來判斷焊接的好壞。

　　從圖6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

　　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於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和印製板間形成可靠的電氣和機械連接，確實有一些難度。目前比較可行的塗敷焊膏方法有三種：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%範圍內，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，採用微型引線框架的QFN封裝稱為MLF封裝（微引線框架）。QFN封裝和CSP（晶片尺寸封裝）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。

　　QFN封裝焊接方法步驟

　　1.晶片引腳處理，給引腳上錫，便於後期焊接

　　2．焊盤表面處理，讓焊盤表面平整，然後塗上助焊劑

　　3．將晶片對準焊盤，用熱風槍加熱，將晶片焊接固定在電路板上

　　4．用烙鐵處理下四周，和短接情況，讓晶片更好的和焊盤焊接在一起

　　5．用酒精棉籤清洗晶片四周的助焊劑殘渣，發現有空焊和虛焊情況

　　6．給晶片四周再加上助焊劑

　　7．取一根飛線用的細金屬絲，上錫（註：若用的尖頭烙鐵，可以省略此步驟，直接用尖頭烙鐵處理空焊虛焊情況）

　　8．然後再讓金屬絲貼於晶片四周用烙鐵處理晶片四周的焊盤，處理空焊虛焊情況

　　9．再用酒精棉籤擦乾淨，仔細檢查，觀察四周引腳焊接是否光亮飽滿

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