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PCBA加工QFN器件加工工藝指南(上)

time : 2019-08-15 09:04       作者:凡億pcb

一、含QFN器件電路板鋼網設計要求 
1、周邊I/O焊盤漏孔設計 
周邊I/O焊盤上回流焊后形成的焊點應有大約50-75um的高度,鋼網設計是保證PCBA加工形成最優最可靠焊點的第一步。 
鋼網漏孔尺寸與I/O焊盤尺寸推薦采用1:1的比例,針對I/O間距在0.4mm及以下的細間距QFP,鋼網漏孔寬度應稍微內縮一點,以避免相鄰I/O焊盤之間引起橋連。漏孔的長(L)、寬(W)、厚(T)尺寸需符合以下比例:面積比= LW/2T(L+W) >0.66,寬厚比= W/T>1.5. 
2、中央散熱焊盤的漏孔設計 
為了保證獲得合適的焊錫膏量,宜采用網狀漏孔陣列取代一個大的漏孔,每個小漏孔的形狀可以是圓形或方形,大小無嚴格要求,只要保證焊錫膏的覆蓋面積在50%-80%之間。散熱焊盤上焊錫膏的量的控制是否合適,對周邊I/O焊盤能否形成良好的焊點有巨大的影響。 
3、鋼網類型和厚度 
推薦采用不銹鋼片激光切割法,漏孔孔壁需電解拋光,漏孔形狀呈梯形,上小下大。電解拋光可以使漏孔孔壁更光滑,減少摩擦,有利于焊錫膏脫模和成形。梯形漏孔不僅有助于焊錫膏脫模,而且,印刷后成形穩定性好,有利于保證貼片精度。 
針對0.5mm及以下細間距的QFN,鋼網厚度推薦采用0.125mm,而大間距的QFN,鋼網厚度可以增至0.15mm-0.2mm。 
 
二、PCBA加工回流焊接 
由于QFN較低的安裝高度,推薦采用Type3型符合ANSI/J-STD-005要求的免洗型焊錫膏,回流焊接過程中推薦使用氮氣保護。 
圖3是推薦的回流焊接溫度曲線,請根據實際情況再作調整以達最優效果。 
典型的錫鉛焊錫膏回流溫度曲線
圖3 典型的錫鉛焊錫膏回流溫度曲線 
 
三、QFN器件PCBA加工焊點標準 
QFN封裝的特點就是“底面即焊端”,在IPC/EIAJ-STD-001C標準的9.2.6.4部分,“電氣和電子裝配焊接要求”中有相關描述,焊接要求見圖4和表2,需要特別說明的是,針對“底面即焊端”的QFN元件,元件側面焊點爬高無任何要求,只要求控制元件底面焊點的長度、寬度和厚度,也就是說針對“I/O焊端只裸露出元件底部的一面,沒有裸露在元件側面的部分”的QFN元件,I/O焊端趾部焊點根本無法形成,所以我們看不到側面焊點,不能采用顯微鏡或放大鏡檢驗,只能使用X-RAY檢驗。 
底面即焊端
圖4 底面即焊端 
 
說明 尺寸 CLASS 1 CLASS 2 CLASS 3
元件超出焊盤最大尺寸
a (Notes 1,2) (Notes 1,2) (Notes 1,2)
焊點寬度最小尺寸
c 50%(W)或50%(P) 50%(W)或50%(P) 75%(W)或75%(P) 
焊點長度最小尺寸
d (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
焊點高度最大尺寸
(包括外露部分)
e (Notes 2) (Notes 2) (Notes 2)
焊點高度最小尺寸
(包括外露部分)
f (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
焊點厚度
g (Notes 3) (Notes 3) (Notes 3)
重疊部分最小尺寸
j 視需要而定  視需要而定 視需要而定
                                                          表2 底面即焊端元件的焊點尺寸要求