?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(yīng)用最廣泛的一類底部焊端封裝，其特點(diǎn)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(diǎn)

   1）“面一面”焊縫，容易橋連

   PCBA廠家QFN的焊端為一個(gè)平面，基本與QFN封裝底面齊平（0-0.05mm），它與PCB上對應(yīng)的焊盤構(gòu)成了“面一面”連接。這一特點(diǎn)決定了PCBA廠家焊膏量與焊縫面積呈正比關(guān)系，也是焊膏量越多，焊縫擴(kuò)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(kuò)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(jié)構(gòu)有一個(gè)共同點(diǎn)，就是封裝底部都有一個(gè)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(diǎn)，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(diǎn)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(kuò)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(jié)構(gòu)，焊劑時(shí)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(diǎn)

   QFN焊接不良與其封裝有關(guān)，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(jìn)行說明。這些要求都是基于傳統(tǒng)多層板技術(shù)二討論的，如果采用HDI技術(shù)，則工藝不存在大的問題。

PCBA組裝可靠性設(shè)計(jì)

組裝可靠性，也稱工藝可靠性，通常是指PCBA裝焊時(shí)不被正常操作破壞的能力。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易使焊接好的焊點(diǎn)或元器件遭到損壞或損傷。

BGA、片式電容、晶振等應(yīng)力敏感器件，容易因機(jī)械或熱應(yīng)力破壞，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該布局在PCB不容易變形的地方，或進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，或采用適當(dāng)?shù)拇胧┮?guī)避。

(1）應(yīng)力敏感元器件應(yīng)盡可能布放在遠(yuǎn)離PCB裝配時(shí)易發(fā)生彎曲的地方。如為了消除子板裝配時(shí)的彎曲變形，應(yīng)盡可能將子板上與母板進(jìn)行連接的連接器布放在子板邊緣，距離螺釘?shù)木嚯x不要超過10mm。

再比如，為了避免BGA焊點(diǎn)應(yīng)力斷裂，應(yīng)避免將BGA布局在PCB裝配時(shí)容易發(fā)生彎曲的地方。BGA的不良設(shè)計(jì)，在單手拿板時(shí)很容易造成其焊點(diǎn)開裂。

(2)對大尺寸BGA的四角進(jìn)行加固。

PCB彎曲時(shí)，BGA四角部位的焊點(diǎn)受力大，容易發(fā)生開裂或斷裂。因此，對BGA四角進(jìn)行加固，對預(yù)防角部焊點(diǎn)的開裂是十分有效的，應(yīng)采用專門的膠進(jìn)行加固，也可以采用貼片膠進(jìn)行加固。這就要求元件布局時(shí)留出空間，在工藝文件上注明加固要求與方法。

以上兩點(diǎn)建議，主要是從設(shè)計(jì)方面考慮的，另一方面，應(yīng)改進(jìn)裝配工藝，減少應(yīng)力的產(chǎn)生，如避免單手拿板、安裝螺釘使用支撐工裝。因此，組裝可靠性的設(shè)計(jì)不應(yīng)僅局限于元件的布局改進(jìn)，更主要的應(yīng)從減少裝配的應(yīng)力開始—采用合適的方法與工具，加人員的培訓(xùn)，規(guī)范操作動作，只有這樣才能解決組裝階段發(fā)生焊點(diǎn)失效的問題。

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再流焊接概念，權(quán)威PCBA加工名企業(yè)為您淺析

   在PCBA加工過程中，再流焊接是一個(gè)非常重要的工藝，在下面的文章中，靖邦科技將從再流焊接的基本概念，工藝流程，工藝特點(diǎn)三個(gè)維度，為您淺析再流焊接，希望對您有所幫。

  再流焊接是指通過熔化預(yù)先印刷在PCB焊盤上的焊膏，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與PCB焊盤之間機(jī)械和電器連接的一種軟釬焊工藝。

  1.工藝流程

  再流焊接的工藝流程:印刷焊膏一貼片一再流焊接，見下圖

  2.工藝特點(diǎn)

  (1)焊點(diǎn)大小可控?？梢酝ㄟ^焊盤的尺寸設(shè)計(jì)與印刷的焊膏量獲得希望的焊點(diǎn)尺寸或形狀要求，如焊縫的厚度。

  (2)焊膏的施加一般采用鋼網(wǎng)印刷的方法。為了簡化工藝流程、降低生產(chǎn)成本，通常情況下每個(gè)焊接面只印刷一次焊膏。這一特點(diǎn)要求每個(gè)裝配面上的元器件能夠使用一張鋼網(wǎng)(包括同一厚度鋼網(wǎng)和階梯鋼網(wǎng))進(jìn)行焊膏分配。

  (3)再流焊爐實(shí)際上是一個(gè)多溫區(qū)的隧道爐，主要功能就是對PCBA進(jìn)行加熱。對于雙面板，見下圖，布局在底面(B面)上的元器件應(yīng)滿足一定的力學(xué)要求，如BGA類封裝，元件質(zhì)量與引腳接觸面積比小于等于0.05mg/mm2的要求，以防焊接頂面元件時(shí)不掉下來。

  (4)再流焊接時(shí)，元器件是完全漂浮于熔融焊錫(焊點(diǎn))上的。如果焊盤尺寸比引腳尺寸大、元件布局重且引腳布局少，就容易在不對稱熔融焊錫乏面張力或再流焊接爐內(nèi)強(qiáng)迫對流熱風(fēng)的吹動下移位，見下圖。

   一般而言，能夠自行矯正位置的元件,焊盤尺寸與焊端或引腳重疊面積占比越大，元器件的定位功能越強(qiáng)。我們正是利用此點(diǎn)對有定位要求元器件的焊盤進(jìn)行特定設(shè)計(jì)的。

   (5)焊縫(點(diǎn))形貌的形成主要取決于熔融焊料的潤濕能力與表面張力作用，如0.4mmQFP，印刷的焊膏圖形為規(guī)則的長方體，而焊縫的形狀則為所示的形貌。

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