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QFN封装在SMT的焊接品质

编辑:亿品优    来源:本站    发布时间:2021-08-20 22:53    浏览量:
  QFN(quad flat no leads)似乎在电子行业的IC封装中有着越来越普遍的趋势。QFN的优点是体积小,可与CSP(芯片级封装)相媲美,且成本相对低廉。IC生产工艺的成品率也相当高,它还可以为高速和功率管理电路提供更好的共面性和散热。此外,QFN封装不需要从四面引出引脚,因此电气效率优于引线封装。传统的封装IC,如具有多个引脚的so,必须从侧面引出。
 
  虽然QFN封装具有许多电气和应用优势,但它给电路板组装厂带来了许多焊接质量影响。由于QFN的无引脚设计,通常很难从其外观上的焊点判断其可焊性是否良好,尽管QFN封装侧面仍有焊点,但一些IC封装制造商仅切割[引线框架]以露出其切割部分而无需电镀,因此,在QFN一侧吃锡基本上是不容易的。此外,切割段在储存一段时间后容易氧化,这使得侧面的锡难以食用。
 
▼ QFN的侧焊脚是引线框架的切割部分,没有电镀涂层。
QFN锡标准
事实上,在ipc-a-610d规范第8.2.13节塑料四扁平封装无引线(pqfn)中,未明确规定QFN的侧吃锡必须具有平滑的圆弧曲线。
有些封装配置没有露出焊趾,或者在封装外部的外露焊趾上没有连续的可焊表面,并且不会形成焊趾圆角。
  换言之,QFN的焊接不能利用管道侧面的焊接条件,只要QFN焊脚底部和右底部的散热片位置真的腐蚀锡。QFN底部焊脚的吞锡实际上可以想象为BGA,因此建议参考ipc-a-610d第8.2.12节塑料BGA标准。中间接地垫的镀锡量可能取决于各企业的设计。
 
▼ QFN侧焊脚虽然不利于吸锡,但其底部表面吸锡良好,电气特性仍然良好。
 
▼ QFN侧面的焊脚状况良好。
  QFN可焊性检验和试验,与BGA的焊料检查标准一样,目前QFN封装的焊料检查不仅使用电路内测试和功能验证测试来检测其功能,而且通常使用光学仪器或X射线来检查其焊料的开路和短路。老实说,如果X射线水平不够好,检查QFN的焊接问题确实不容易。如果无论如何都发现了可焊性问题,则只能通过破坏性试验(如微截面或红色染料渗透试验)进行检查。
 
▼ 这张照片来自互联网。使用X射线检查QFN焊料。
 
▼ 这张照片来自互联网。使用X射线检查QFN焊料。怀疑焊接不良。
 
QFN气焊的可能解决方案
  当发现QFN有空焊时,应先澄清零件是否存在氧化问题,取零件进行浸锡试验确认,然后判断固定焊脚是否存在空焊问题。一般情况下,接地脚容易出现空焊,可考虑改变电路板的布线设计,在电路板的迹线上增加散热垫,以降低焊脚大面积直接接地的比例,这会延迟热损失的速度(所谓的“热阻”是指减小接地线的宽度,使热能不会马上传输到整个接地铜带。)您还可以尝试调整熔炉温度(回流曲线)或更改为斜坡回流类型,以减少预热期间锡膏过度吸热的问题。
 
参考读数:回流曲线
  发现QFN底部的接地垫上印有过多的焊膏,使零件在回流焊过程中浮起,形成空焊。此时,可以认为,在“场”的形状下,将QFN底部的接地垫片印刷好于整个工件的印刷,并且由于在回流焊接过程中所有的焊膏熔化成球,因此不太可能引起零件浮起。
 
参考读数:焊盘中通孔的处理原理
此外,电路板焊盘上的通孔尽量不要设置,中间散热接地垫上的通孔也尽量塞住,否则容易影响数量
参考读数:焊盘中通孔的处理原理
此外,电路板焊盘上的通孔尽量不设置,中间散热接地片上的通孔也尽量堵塞,否则容易影响焊料量,产生气泡,严重时可能导致焊接不良。
 
▼ 通孔塞孔
  深圳龙岗贴片厂:添加“氮”能有效提高QFN的产量吗?我只能说不同的人有不同的观点。氮气可以防止零件氧化,但QFN侧焊脚是否可以焊接还有待观察。此外,添加氮气会增加成本,所以最好在最后考虑。

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