?PCBA廠家常見QFN焊接問題有哪些？

   1.QFN

   QFN,即Quad Flat No Package,可以譯為“方形扁平無引線封裝”。

   QFN屬于BTC封裝類別中出現(xiàn)最早，也是應用最廣泛的一類底部焊端封裝，其特點是PCBA廠家焊端除焊接面外嵌在封裝體內(nèi)，如圖4-56所示。

   2.工藝特點

   1）“面一面”焊縫，容易橋連

   PCBA廠家QFN的焊端為一個平面，基本與QFN封裝底面齊平（0-0.05mm），它與PCB上對應的焊盤構成了“面一面”連接。這一特點決定了PCBA廠家焊膏量與焊縫面積呈正比關系，也是焊膏量越多，焊縫擴展面積（X射線檢測圖片上顯示的焊縫面積）越大，也越容易發(fā)生橋連。如圖4-57所示為一焊縫擴展現(xiàn)象的X-射線圖。

   2）熱沉焊盤上的焊膏量決定了焊縫高度

   QFN的結構有一個共同點，就是封裝底部都有一個比較大的熱沉焊盤，其面積比所有信號焊端的面積總和還要大。由于這點，熱沉焊盤焊縫的高度決定了QFN焊端的焊縫高度，而熱沉焊縫的高度可以通過調(diào)整熱沉焊盤上印刷的焊膏覆蓋率來控制。

  這點非常重要，我們必須確保熱沉焊盤焊縫高度足夠，以避免因熱沉焊盤焊膏量過少塌落，造成QFN周邊信號焊縫的過度擴展而橋連。

  3）熱沉焊盤容易出現(xiàn)大的空洞

  熱沉焊盤尺寸比較大，再加上QFN焊縫的“面一面”結構，焊劑時焊膏中大量的溶劑難以揮發(fā)出去，很容易包裹在熔融的焊料中，從而形成空洞。

 3.QFN及工藝特點

   QFN焊接不良與其封裝有關，主要有橋連、虛焊以及空洞，如圖4-60所示。

   QFN焊接最要的不良就是橋連。以雙排QFN（也稱雙圈QFN）為例，對QFN的工藝要求進行說明。這些要求都是基于傳統(tǒng)多層板技術二討論的，如果采用HDI技術，則工藝不存在大的問題。

PCB板在線測試設計要求

    在線測試(In-Circiut Test)是指采用隔離技術，在被測試PCB上的測試點施加測試探針來測試器件、電路網(wǎng)絡特性的一種電性能測試方法。    在線測試(In-Circiut Test)是指采用隔離技術，在被測試PCB上的測試點施加測試探針來測試器件、電路網(wǎng)絡特性的一種電性能測試方法。

    通?？蛇M行下列測試:

   (I)元器件及網(wǎng)絡連線的開路、短路及其連接故障;

   (2)缺件、錯件、壞件及插件錯誤;

   (3)對所有模擬器件進行參數(shù)測試(是否超出規(guī)格書要求);

   (4)對部分集成電路(IC)進行功能檢測;

   (5)對LSI、VLSI連接或焊接故障進行檢測;

   (6)對在線編程錯誤的存儲器或其他器件進行檢測。

   由于它是通過測試針床進行檢測的，PCBA的設計需要考慮測試針床的制作與可靠測試要求。

   (1)進行ICT測試的PCBA至少在PCB的對角線上設計兩個非金屬化孔作定位孔。定位孔徑可以自行規(guī)定一個尺寸，如3.00+0.08/0mm。定位孔離邊距離沒有特別要求，留有1.50mm以上有效距離即可。推薦按孔中心距離邊5.00mm以上的距離設計。

   (2)在線測試點指探針測試的接觸部位，主要有三種:

   ①從電路網(wǎng)絡專門引出的工藝焊盤或金屬化通孔;

   ②打開防焊層的過錫通孔;

   ③通孔插裝器件的焊點。

   (3)測試點的設置要求:

   ①如果一個節(jié)點網(wǎng)絡中有一個節(jié)點是連接到插裝元件上，那么不需要設置測試點。

   ②如果一個節(jié)點網(wǎng)絡中連接的所有元件都是邊界掃描器件(即數(shù)字器件)，那么此網(wǎng)絡不需要設計測試點。

   ③除了上述兩種情況外，每個布線網(wǎng)絡都應當設置一個測試點，在單板電源和地走線上，每2A電流至少有一個測試點。測試點盡量集中在焊接面，且要求均勻分布在單板上。

   ④測試點的密度不超過30個/in的平方。

   (4)測試點尺寸要求。

   測試焊盤或用作測試的過孔孔盤，小焊盤直徑(指孔盤的外徑)應大于等于0.90mm，推薦1.00mm。相鄰測試點中心距應大于等于1.27mm，推薦1.80mm。

   (5)測試點與阻焊覆蓋過孔的小間隔為0.20mm，推薦0.30mm。

   (6)測試點與器件焊盤的小間隔為0.38mm，推薦1.00mm。

   (7)如果元器件封裝體高度小于等于1.27mm,測試點與器件體的距離應大于等于0.38mm，推薦0.76mm;如果元器件封裝體高度在1.27~6.35mm范圍內(nèi)，測試點與器件體的距離應大于等于0.76mm，推薦1.00mm;如果元器件高度超過6.35mm，則距離應大于等于4.00mm，推薦5.00mm。

   (8)測試點與沒有阻焊的銅箔導體的距離應)0.20mm，推薦0.38mm。

   (9)測試點與定位孔的距離應)4.50mm。

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PCBA可制造性設計的基本原則

在上期的文章中，靖邦技術為大家介紹了PCBA可制造性設計，在今天的文章中，我們同樣針對SMT貼片加工的相關技術，同時銜接昨天的內(nèi)容，為您講解PCBA可制造性設計的基本原則，希望對您有所幫助。

1.優(yōu)選表面組裝與壓接元器件

表面組裝元器件與壓接元器件，具有良好的工藝性。

隨著元器件封裝技術的發(fā)展，絕大多數(shù)元器件都可以買到適合再流焊接的封裝類別，包括可以采用通孔再流焊接的插裝元器件。如果設計上能夠?qū)崿F(xiàn)全表面組裝化，將會大大提高組裝的效率與質(zhì)量。

壓接元器件主要是多引腳的連接器，這類封裝也具有良好的工藝性與連接的可靠性，也是優(yōu)先選用的類別。

2.以PCBA裝配而為對象，整體考慮封裝尺度與引腳間距

對整板工藝性影響大的是封裝尺度與引腳間距。在選擇表面組裝元器件的前提下，必須針對特定尺寸與組裝密度的PCB，選擇一組工藝性相近的封裝或者說適合某一厚度鋼網(wǎng)進行焊膏印刷的封裝。比如手機板，所選的封裝都適合于用0.1 mm厚鋼網(wǎng)進行焊膏印刷。

3.縮短工藝路徑

工藝路徑越短，生產(chǎn)效率越高，質(zhì)量也越可靠。優(yōu)選的工藝路徑設計是:

(1)單面再流焊接;

(2)雙面再流焊接;

(3)雙面再流焊接+波峰焊接;

(4)雙面再流焊接+選擇性波峰焊接;

(5)雙面再流焊接+手工焊接。

4.優(yōu)化元器件布局

元器件布局設計主要是指元器件的布局位向與問距設計。元器件的布局必須符合焊接工藝的要求。科學、合理的布局，可以減少不良焊點和工裝的使用，可以優(yōu)化鋼網(wǎng)的設計。

5.整體考慮焊盤、阻焊與鋼網(wǎng)開窗的設計焊盤、阻焊與鋼網(wǎng)開窗的設計，決定焊膏的實際分配量以及焊點的形成過程。協(xié)調(diào)焊盤、阻焊與鋼網(wǎng)三者的設計，對提高焊接的直通率有非常大的作用。

6.聚焦新封裝

所謂新封裝，不完全是指新面市的封裝，而是指自己公司沒有使用經(jīng)驗的那些封裝。對于新封裝的導人，應進行小批量的工藝驗證。別人能用，不意味著你也可以用，使用的前提必須是做過試驗，了解工藝特性和問題譜，掌握應對措施。

7.聚焦BGA、片式電容與晶振

BGA、片式電容與晶振等屬于典型的應力敏感元件，布局時應盡可能避

免布放在PCB在焊接、裝配、車間周轉、運輸、使用等環(huán)節(jié)容易發(fā)生彎曲

變形的地方。

8.研究案例完善設計規(guī)則

可制造性設計規(guī)則來源于生產(chǎn)實踐，根據(jù)不斷出現(xiàn)的組裝不良或失效案例持續(xù)優(yōu)化、完善設計規(guī)則，對于提升可制造性設計具有非常重要的意義。

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