logo
近年来，QFN封装（Quad Flat No.lead package、四边形flat Piect）具有良好的电气和热性能，体积小、重量轻，其应用迅速增加。使用微引线框的QFN封装称为MLF（Micro Lead Frame，微引线框）封装。在本文中，PCB探讨设计垫设计。
图1：曝光热焊盘的QFN封装
一、QFN封装的特征
QFN无引脚封装中呈正方形或矩形，在封装底部的中央位置有用于导热的大面积暴露垫，在大垫的封装周围有用于实现电连接的导电垫。QFN封装）如传统SOIC和TSOP封装那样，内部销和垫之间的导电路径短，自感系数和封装内的布线电阻低，因此可以提供优秀的电气性质。此外，提供了具有直接散热信道的优秀散热性能，用于通过曝光的引线框垫来释放封装内的热量。一般来说，将散布热焊盘直接焊接在电路板上，PCB的散热孔有助于将多余的耗电扩散到铜接合床上，吸收多余的热量。图1示出了使用这种PCB焊接的曝光热焊盘的封装。
体积小、重量轻，由于优异的电性能和热性能，特别适合QFN封装尺寸、重量和性能要求的任何应用。与以往的28针PLCC封装相比，32针QFN封装的面积（5mmtimes；5mm）缩小84%，厚度（0.9mm降低80%，减轻重量（0.06g）95%，电子包装寄生效果也降低了50%，因此适用于手机、数码相机、PDA其他便携电子设备的高密度PCB的应用。
二、PCB焊盘设计
QFN的垫设计主要包括外围销的垫设计、中间热焊盘和大修设计以及PCB阻焊层结构的考虑三个方面。
1、周边引脚的垫设计
对于QFN封装，PCB的垫可以采用与全引脚包装相同的设计，周边引脚的垫设计尺寸如图2所示。图中，尺寸Zmax是垫脚外侧最大尺寸，Gmin是垫脚内侧最小尺寸，D2t是散热焊盘尺寸，X、Y是垫的宽度和长度。
图2:PCB焊盘的设计尺寸
在MLF封装的垫的公差分析中包含元件公差、印制板制造公差以及粘贴装置的精度。这样的问题的分析IPC建立能够计算各种MLF元件推荐的垫尺寸的标准程序，在表1中表示一般的销间距为0。5mm的QFN封装的PCB焊盘设计尺寸。
2、散热焊盘和散热孔的设计
QFN封装之所以具有优异的热特性，主要是因为封装底部有大面积的分散热焊盘，为了有效地将热从芯片传递到PCB，PCB底部必须设计与之对应的分散热焊盘和散热孔。分散热焊盘提供可靠的焊接面积，大修提供散热路径。
一般来说，分散热焊盘的尺寸至少与元件曝光垫一致，但需要考虑与周边垫的桥等各种其他因素，因此需要如表1所示修改热焊盘的尺寸。
表1：PCB焊盘设计尺寸（单位：mm
散热孔的数量和尺寸取决于封装的应用状况、芯片功率的大小和电性能的要求。散热大修间距为1.0？1.2mm，大修尺寸为0.3？推荐为0.33mm。散热孔有四种设计形式：使用干膜电阻焊接膜从孔顶部或底部进行电阻焊接。液体感光体LPI）使用电阻焊接膜从底部填充。或采用ldquo。通孔rdquo；如图3所示。在上述方法中，优选从顶部的焊接电阻控制气孔的产生，但是PCB顶面的阻焊层阻碍焊接膏的印刷。底部的焊接电阻和底部填充由于气体的外逸而产生大的气孔，覆盖两个热过孔，对热性能产生不利影响。贯通孔允许焊料流入贯通孔，气孔尺寸变小，但元件底部垫上的焊料减少。散热器的大修设计根据情况而不同，建议使用上部或下部的焊接电阻。
图3：散热孔的4种设计形式
回流焊接曲线和峰值温度对气孔的形成也有很大影响，在底部填充热焊盘区域，峰值回流温度为210°C到215？通过多次实验发现，增加到220°C可以减少气孔。在贯通孔的情况下，PCB底部的焊料流出随着回流温度降低而减少。
3、阻焊层的构成
NSMD阻焊层，阻焊层开口是垫开口120？建议大150mu。m，即从垫铜箔到阻焊层的间隙为60？75mu。m允许阻焊层制造公差，通常这种公差是50？65mu。m之间。销间距小于0时。在5mm的情况下，可以省略销之间的焊接电阻。
