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QFN封装的标准和QFN封装空焊解决方法

  QFN(Quad Flat No leads,四方平面无引脚封装)封装的IC在现今的电子业界似乎有越来越普遍的趋势,它的优点是体积小,足以媲美CSP(Chip Scale Package),而且成本也便宜,IC的生产u程良率高,还能为高速和电源管理电路提供更佳的共面性以及散热能力等优点。此外,QFN封装不必从四侧引出接脚,因此电气效能更胜引线封装必须从侧面引出多b接脚的SO等传统封装IC。11385343fbf2b2116f79d0edc28065380cd78e3a.jpg尽管QFN有这麽多的优点,但它却给电路板组装厂带来不少的焊接品质n击,因为QFN为无引脚设计,一般很难从其外观的焊锡点来判断其焊锡性是否良好,虽然QFN的封装侧面仍留有焊脚,但有些IC封装业者只是把Leaf frame(导线架)切断露出其切断面,并没有再加以电镀处理,所以基本上吃锡就不太容易,再加上保存一段时间后切断面容易氧化,更造成侧面上锡的困难。
  QFN封装吃锡标准
  其实在IPC-A-610D,Section 8.2.13 Plastic Quad Flat Pack No Leads(PQFN)的规范中,并未明确定义QFN的侧边吃锡一定要有平滑的圆弧形曲线。
  There are some package configurations that have no toe exposed or do not have a continuous solderable surface on the exposed toe on the exterior of the package and a toe fillet will not form.
  事实上QFN真正的吃锡部份应该是在底部边框的焊脚与正底部的散热片,底部焊脚可以想像成BGA,所以应该可以参考IPC-A-610D,Section 8.2.12 Plastic BGA的标准。
  QFN封装焊锡性检查及测试
  就如同BGA的焊锡检查标准,目前QFN的焊锡检查除了用电测(In-Circuit-Test、Function Test)来侦测其功能之外,一般也会佐以光学仪器或X-ray来检查其焊锡的开、短路不良现象。老实说X-Ray的等级不够好的话,还真的不是很容易检查出来QFN的焊锡问题。如果无论如何还是找出焊锡性的问题,最后只能使用切片(Micro-section)或用渗透染红试验(Red Dye Penetration Test)查看BGA焊锡等破坏性实验来检查。
  QFN封装空焊的可能解决方法
  曾经发现有QFN底部中间的接地焊垫上印刷过多锡膏,当零件流过流焊时造成零件浮起形成空焊的问题,这时候可以考虑将QFN底部中间的接地焊垫印刷成「田」字型会比整片印刷要来得好,过流焊时也较不会因锡膏全部熔融成一团而造成零件浮动的情形。
  •电路板的焊垫上尽量不要有导通孔(vias),中间散热接地垫上的通孔(vias)也要尽量塞孔,否则容易影响焊锡量及气泡的产生,严重的还可能导至焊接不良。
  •加「氮气」是否可以有效增加QFN的良率?我只能说见仁见智,氮气是可以防止零件氧化,但能否焊上QFN的侧面焊脚,还是有待观察,况且加氮气会增加成本,还是摆在最后再考虑就好了。
  •最后,锡膏上锡饱满度也是影响QFN最重要的一种原因,采用活性高点的锡膏对QFN帮助大之又在,曾经国内某知名大企业(这我就不点名了)采用我司产品后对我司的赞誉不断,也因此某知名大企业给我司带来了更多QFN工艺的客户。


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