QFN焊盘设计及工艺组装

R可靠性分析QFN焊盘设计及工艺组装QFN Bonding Pad Design and Process Assembl年晓玲(中国电子科技集团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: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应用。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:1003-01070201005-003902Abstract 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图2焊盘裸露在封装侧面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QFN封装具有良好的电和热性能体积小重量轻,2PCB焊盘设计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。21QFN焊盘设计原则PCB大面积热焊盘设计≈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(03-05mm。见图3。百司一甘廿廿0.306中国煤化工CNMHGO图1焊盘裸露在封装底部图3器件底部焊盘设计39两为数据绿色质量工程22QFN焊盘设计1)单个焊盘设计:长(Y)×(X)=(057-0.96)mmx三目目2)QFN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。5散热孔的形式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()使用液态LP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网板设计图4QFN焊盘设计结构图31周边焊盘的网板设计表1QFN的封装尺寸与焊盘设计对照表要想获得一个好的网印效果,网板的设计是一个关键风 sa nau i ia o li1野对渐在求的不要考串柔用的刚明2[4692121ap3030题528031021020503091013板。引脚问距在05m的QFN器件时,最好选用厚度为加63410394102021092.1247012mm网板。而针对密间距的管脚(引脚间距√o5mQFN器理:出数件)为防止鳞短路要考些通小网板开孔的宠度;为保话四0断691059106|5.0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(0.1-0.15mm便可,但同时可延长到PCB焊盘笛890903310向外延长(02~0.3)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3302931029310000Q%13|节29080231001008e83132中央散热焊盘的漏孔设计5039041039为了保证获得合适的焊锡膏量,宜采用网状漏孔阵列取491514331010502093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050590610w可80935),大小无严格要求只要保证焊锡膏的覆盖面积50%-80%喜骁玄数数有自x的合对周边1412056501065100605080a731213037908110010刘908109181010803.2Q.5.5口日300a0.98thmn2149910 9.90110. 10101610.2710.20图8到23散热孔设计图6网状漏孔阵列散热孔的数量及尺寸取决于器件功率的大小、电性能的要求推荐传热孔的间距在10mm-12m,均匀分布在中央4燥中国煤化工散热焊盘上。过孔应连通到PCB内层的金属接地层上,过孔直径推荐为03mm~033mm。散热孔有4种形式见图4。YHsCNMHG式:1)将焊膏直接印刷在PU5甲到V器件的焊盘上;(3)将焊膏点到焊盘上2010第05期分灯c5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)℃,有铅温度在(100-120)℃,时间约为(60~905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)回流峰值温度设定:有铅一般为(220-235)℃,(1530)S。无铅一般为(225~245)℃,(15~30)S。可根据材料不同图6焊点外形稍做变化4冷令却阶段温度曲线设定冷却速率固化前最好保持数只能通过后续的调试进行判断5℃S,固化后保持在3℃以下。7总结6焊点检测由于QFN器件封装的特殊性,以及焊点检测的手段不由于QFN的焊点在封装体的下方X-Ray对焊点的桥接足。因此在焊盘设计、网板设计焊膏印刷回流焊接的整个过和空洞能检测出来,一般用于抽检,而对于少锡和开路无法检程要特别注意保证焊接的一次成功。而目前QFN器件越来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,这要求我们对部分到底是多少(见图6),在国标和电子行业标准中无标准参QFN器件的焊盘设计和工艺装配过程进行更深入地研究丹骨丹丹骨骨丹丹丹}}}上接29页关的信息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3.3蓝牙智能信息发布系统的核心流程射信号。当检测到自身进入某个基站的区域时用户选择接收蓝牙智能信息发布系统的核心流程见图5。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(的符号判断应发布何种信益牙终端设备未息,用户选择接收或者不接收发布的信息。入基站盖袍围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还两个基站<结司现交叉区域时,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)的符号判断发布的信息。断是否已离该基站疤围参考文献用户蓝牙终端将终端进入[1] Bluetooth SIG, Inc. Bluetooth Home Page [Z[2008-04-12]较近基站的围的提示信息http://www.bluetooth.com.[2]http://www.jinoux.com/product428.html郾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问意按收4张海立杨珉基于蓝牙的内容推送系统计算机工程计算机工程200935}261-264户可以选择接5]h中国煤化工p?D=157收信息的内客CNMHG基金项目:国冢中小企业创新基金赞助项目(编号图5工作流程图1t嗎为数据