Leiterplattentechnisch - PCB-Technologie QFN Paket Lötqualität in SMT

Was ist qfn-Paket? QFN (Quad Flat No Leads) Paket scheint einen immer häufigeren Trend in IC-Verpackungen in der Leiterplattenindustrie zu haben. Es hat die Vorteile der kleinen Größe, vergleichbar mit CSP (Chip Scale Verpackung), und relativ niedrige Kosten. Die Ausbeuterate des IC-Produktionsprozesses ist auch ziemlich hoch, und es kann auch bessere Koplanarität und Wärmeableitung für Hochgeschwindigkeits- und Energiemanagementschaltungen bieten. Darüber hinaus erfordert die QFN-Verpackung keine Leitungen von vier Seiten, so dass die elektrische Effizienz besser als das Bleipaket ist.

Obwohl QFN-Verpackungen viele elektrische und Anwendungsvorteile haben, hat sie viele Lötqualitätseffekte in PCB-Montageanlagen gebracht. Aufgrund des bleifreien Designs von QFN ist es in der Regel schwierig, anhand der Lötstellen auf sein Aussehen zu beurteilen, ob seine Lötbarkeit gut ist. Obwohl es immer noch Lötstellen auf der Seite des QFN-Pakets gibt, schneiden einige IC-Paket-Substrathersteller nur Bleirahmen, um es freizulegen. Darüber hinaus wird der Schneidabschnitt nach Lagerung für einen Zeitraum leicht oxidiert, was das Zinn auf der Seite schwer zu essen macht.

Der seitliche Lötfuß von QFN ist der geschnittene Teil des Bleirahmens ohne galvanische Beschichtung.

QFN Zinn-Standard

Tatsächlich schreibt in Abschnitt 8.2.13 der ipc-a-610d-Spezifikation das flache Kunststoffgehäuse ohne Blei (pqfn) nicht klar vor, dass das seitliche Zinn des QFN eine glatte Lichtbogenkurve haben muss.

Einige Paketkonfigurationen legen keine Lötzeiten frei, oder es gibt keine kontinuierliche lötbare Oberfläche auf den freigelegten Lötzeiten an der Außenseite des Pakets, und es werden keine Zehenfilets gebildet.

Mit anderen Worten, QFN-Schweißen kann die Schweißbedingungen der Seite des Rohres nicht verwenden, solange die Unterseite des QFN-Lötbeins und die Position des Kühlkörpers auf der rechten Unterseite Zinn wirklich korrodieren. Das Zinnschlucken der Lötfüße an der Unterseite des QFN kann sich eigentlich als BGA vorstellen, daher wird empfohlen, auf den Kunststoff BGA-Standard in Abschnitt 8.2.12 von ipc-a-610d zu verweisen. Die Menge der Verzinnung auf dem Mittelgrundpad kann vom Design jeder Leiterplattenfirma abhängen.

Obwohl die Lötstifte auf der QFN-Seite nicht förderlich sind, Zinn anzuziehen, hat ihre Unterseite eine gute Zinnabsorption und elektrische Eigenschaften sind immer noch gut.

Die Lötfüße an der Seite des QFN sind in gutem Zustand.

QFN Lötbarkeitsprüfung und -prüfung sind die gleichen wie der Lötprüfungsstandard von BGA. Derzeit verwendet die Lötprüfung von QFN-Paketen nicht nur In-Circuit-Tests und Funktionsprüfungstests, um ihre Funktion zu testen, sondern verwendet normalerweise auch optische Instrumente oder Röntgenstrahlen, um den offenen Kreis seines Lots zu überprüfen. Und Kurzschluss. Um ehrlich zu sein, wenn der Röntgenpegel nicht gut genug ist, ist es wirklich nicht einfach, das QFN-Schweißproblem zu überprüfen. Werden ohnehin Lötprobleme festgestellt, können diese nur durch zerstörerische Prüfungen (z.B. Mikroschnitt- oder Rotfärbeeindringtests) überprüft werden.

Mögliche Lösungen für das QFN-Gasschweißen

Wenn festgestellt wird, dass der QFN Leerlöten hat, ist es notwendig zu klären, ob die Teile Oxidationsprobleme haben, die Teile für den Tauchzinntest zu nehmen, um zu bestätigen, und dann zu beurteilen, ob es leere Lötprobleme in den festen Lötfüßen gibt. Unter normalen Umständen sind die Erdungsstifte anfällig für Leerlöten. Sie können erwägen, das Verdrahtungsdesign der Leiterplatte zu ändern und Wärmeableitungspads auf den Leiterplatten-Leiterbahnen hinzuzufügen, um den Anteil der direkt geerdeten Lötstifte zu verringern. Dies verzögert die Wärmeverlustgeschwindigkeit. Der sogenannte "Wärmewiderstand" bezieht sich auf die Verringerung der Breite des Erdungsdrahtes, so dass die Wärmeenergie nicht sofort auf das gesamte Erdungskupferband übertragen wird.) Sie können auch versuchen, die Ofentemperatur anzupassen (Reflow-Kurve) oder auf die Neigung Reflow-Art zu ändern, um Vorheizung zu reduzieren Das Problem der übermäßigen Wärmeaufnahme von Lötpaste während dieser Zeit.

Referenzwert:Refluxkurve

Es wurde festgestellt, dass auf dem Boden des QFN zu viel Lotpaste gedruckt wurde, was dazu führte, dass die Teile während des Reflow-Lötprozesses schwebten und ein leeres Lot bildeten. Zu diesem Zeitpunkt kann davon ausgegangen werden, dass in Form des "Feldes" der Druck des Bodenpolsters an der Unterseite des QFN besser ist, als das gesamte Werkstück zu drucken, und weil die gesamte Lötpaste während des Reflow-Lötprozesses zu Kugeln schmilzt, ist es unwahrscheinlich, dass Teile schwimmen.

Referenzlesen: Das Verarbeitungsprinzip des Durchgangslochs im Pad

Versuchen Sie außerdem, die Durchgangslöcher auf dem PCB-Pad nicht einzustellen, und stecken Sie die Durchgangslöcher auf dem mittleren Wärmeableitungsgrundpad so weit wie möglich, sonst wird es leicht die Menge beeinflussen.

Referenzlesen: Das Verarbeitungsprinzip des Durchgangslochs im Pad

Darüber hinaus sollten die Durchgangslöcher auf den PCB-Pads nicht so weit wie möglich eingestellt werden, und die Durchgangslöcher auf dem mittleren Wärmeableitungsgrundblatt sollten so weit wie möglich blockiert werden, sonst beeinträchtigt es leicht die Lotmenge und erzeugt Blasen, die in schweren Fällen zu schlechtem Löten führen können.

QFN-Paket, als fortschrittliche Verpackungstechnologie, hat eine vielversprechende Anwendung, aber es muss auch ständig erforscht und in der Praxis optimiert werden, um höhere Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen.