淺談QFN元器件焊接質(zhì)量控制與檢驗

1、    淺談qfn元器件焊接質(zhì)量控制與檢驗    劉朝平關鍵詞：qfn元器件;焊接;質(zhì)量控制;檢驗一、影響qfn焊接質(zhì)量的因素由于qfn封裝器件底部沒有焊料球，它的焊接方式是通過鋼模板印刷焊膏到印制焊盤上，將器件底部焊端與印制板焊盤焊為一體。由于qfn的結構扁平，并且鋼網(wǎng)漏印的焊膏量有限，因此印制板變形對qfn的四周焊點質(zhì)量影響較大。如果印制板在回流焊過程中變形量大，就會造成qfn器件焊接不良。在回流焊過程中，印制板上印制導線越密集處吸收熱量越多，反之其吸收熱量越少，印制板上不同位置之間的這種吸收熱量差別越大，越容易導致印制翹曲變形。二、qfn封裝器件特

2、點qfn封裝是一種無引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部具有與底面水平的焊盤，在中央有一個面積焊盤裸露用來導熱，圍繞大焊盤的封裝外圍有實現(xiàn)電氣連接的導電焊盤，從結構看，qfn封裝不像傳統(tǒng)qfn的qfnsoic與tsopqfn封裝那樣具有鷗翼型引線，內(nèi)部引腳與焊盤封裝技術與設備之間的導電路徑短，自感系數(shù)以及封裝體內(nèi)布線電阻很低，所以能提供卓越的電性能。三、0fn網(wǎng)板開口設計與qfn封裝焊接可靠性關系qfn封裝焊接可靠性很大程度上受到焊點離板高度、焊點焊錫量、pcb焊盤尺寸和熱焊盤設計的影響，其中焊點離板高度、焊點焊錫量的變化和網(wǎng)板開口有關。組裝生產(chǎn)時，有必要通過實際生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)整工藝方法，達到qfn

3、封裝的可靠焊接，必要時還須反饋到設計部門進行優(yōu)化設計。為了有助于提高產(chǎn)品可靠性，焊點離板高度與熱焊盤上焊膏覆蓋率有關和過孔類型有關：焊膏覆蓋面積增大，離板高度就會增加;底部填充式過孔，由于過孔從反面被阻塞的緣故，焊錫會被阻止進入，而“貫通孔”方式很容易使熔融的焊錫流到孔內(nèi)，降低焊點離板高度，如果控制不當可能會導致焊錫在背面滲出。四、qfn-i-藝技術1.qfn鋼模板設計能否得到完美可靠的焊點，印刷焊膏的鋼模板qfn質(zhì)量檢測qfn質(zhì)量與檢測，qfn設計是關鍵，尤其是對雙排和多排qfn器件。避免焊膏量偏多造成引腳之間的橋連缺陷，對于雙排和多排qfn器件，建議將引腳焊盤開口為不規(guī)則的四邊形，以便改善

4、焊膏的釋放。2.qfn焊膏印刷在焊膏印刷過程中，如果出現(xiàn)印刷焊膏偏移、焊膏厚、焊膏薄、拉尖和印刷焊膏短路等缺陷，會造成后續(xù)的qfn器件焊接出現(xiàn)短路和虛焊等焊接缺陷。印刷焊膏拉尖、漏印、焊膏量不足和焊膏印刷短路等缺陷是不允許存在的，如果發(fā)現(xiàn)上述焊膏印刷不良缺陷，應在找出原因并解決后，才能繼續(xù)進行焊膏印刷。3.qfn表面貼裝使用貼片機視覺系統(tǒng)調(diào)整qfn的位置有兩種方法：封裝輪廓和引腳識別。對qfn來說，這兩種方法都可以接受且各有利弊：封裝輪廓識別起來比較快，但精度不夠;焊盤識別比較準確，但要搜索多只引腳，多只引腳的圖像數(shù)據(jù)由貼片機同時進行處理會較慢。qfn等底部焊端器件，不僅需控制貼裝精度，還要控

5、制貼裝壓力，避免器件過度下壓造成底部焊端焊錫橋連。在實際生產(chǎn)中，由于qfn器件的重要性，在器件貼裝完成回流焊以前，應對qfn器件的貼裝質(zhì)量進行抽檢，以便于發(fā)現(xiàn)貼裝過程中可能出現(xiàn)的器件極性方向裝反、器件偏移和焊錫橋連等器件貼裝缺陷。4.qfn回流焊溫度曲線設置qfn封裝元件對回流焊接工藝并無特殊的要求，和所有元器件一樣，對各種類型qfnpcb板在qfn中央散熱盤“導通孔”易導致焊錫填堵過孔圖qfnl0qfn中央散熱盤底部填充孔焊膏印刷位置，qfn封裝元件貼裝偏移封裝技術與設備不同位置都要求回流溫度符合規(guī)范，但每個元器件溫度受周圍焊盤、板上所處位置和組裝密度的影響。回流焊接是qfn器件組裝工藝的關

6、鍵環(huán)節(jié)，在此過程中通過熔化預先分配到印制焊盤上的焊錫膏，實現(xiàn)器件焊端與印制板焊盤之間的機械及電氣連接?；亓骱笢囟惹€設置不當是目前表面貼裝生產(chǎn)中造成qfn器件焊接不良的最重要原因。實際的回流焊峰值溫度、保溫時間及升溫斜率范圍等都不可以超過所用焊膏的工藝要求。五、ofn質(zhì)量檢驗工藝1.qfn封裝器件返修工藝qfn器件通過傳統(tǒng)的電烙鐵補焊返工，只對外露部分焊點有效，如果qfn底部焊點存在橋接、開路、錫球等缺陷，就只能將元件拆除后返工。盡管qfn封裝元件很小，但拆除和返工都是可以手工完成的，這是一項具有挑戰(zhàn)性的工作，因為qfn元件本身體積很小，又通常被貼裝在輕、薄且高密度qfnpcb上。2.qfn器

7、件返修前烘烤返工之前，需要將qfnpcbaqfn在qfnl25qfn烘烤至少24qfnh，以除去qfnpcbqfn和元件的潮氣。3.qfn器件拆除元件拆除時，溫度曲線最好與裝配元件時的回流焊溫度曲線一致，但是焊錫液相線以上的溫度和時間可以適當減少，在加熱的同時，可在qfn器件的角上插入尖頭鑷子，輕輕用力往上挑，一旦所有焊點的焊錫都熔化時，元件就可以被挑起。一旦元件全部回流完成，用真空吸嘴或鑷子將元件移除，真空壓力不宜高于半個大氣壓，以防在元件未充分回流而過早吸取元件時損壞qfnpcb焊盤。4.qfn器件qfnpcb焊盤焊膏印刷焊錫膏印刷在大約qfn50100qfn倍的顯微鏡下，封裝導電焊端外側焊點虛焊缺陷，qfn封裝導電焊端外側形成良好潤濕焊點，使用特制的小鋼網(wǎng)和刮刀進行焊膏印刷，小刮刀寬度應與元件寬度一致，以保證一次印刷成功。5.qfn器件重新貼裝和回流焊接如果qfnpcbaqfn元件密集度太高而無法使用特別小鋼網(wǎng)印刷焊錫膏，就只能選擇手工焊接進行返工，烙鐵尖要細，頂部的寬度不能大于qfnlqfnrm。qfn器件重量很輕，在回流焊過程中的自對中能力很強，所以對貼裝精度要求不是很高。用于貼裝的返工臺應該可以進行平移和旋轉方向精細調(diào)整，貼裝完成后，使用與初次生產(chǎn)時同樣的溫度曲線重新進行回流焊接。結語總之，影響qfn