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一、QFN封装PCB设计基本介绍
QFN（Quad Flat No Lead）虽然是比较新的IC封装形式，但是由于其独特的优点，其应用迅速增加。QFN无引脚包有利于减小引脚之间的自感应系数，并且在高频区域的应用中的优点显而易见。QFN外观为正方形或矩形，大小接近CSP，所以又薄又轻。元件的底部有底面和水平的焊接端，中央有大面积的裸焊接端用于热传导，大焊接端的周围有实现电连接的I/O焊接端，I/O焊接端有2种类型。一个只露出元件底部的一面，另一个部分被装入元件内。另一个焊接端具有露出元件侧面的部分。
QFN通过周边引脚方式PCB布线变得更灵活，露出中央的铜焊接端提供良好的导热性能和电性能。这些特征在QFN对体积、重量、热特性、电特性要求高的电子产品中被再利用。
QFN因为是比较新的IC封装形式，所以IPC？SM由于PCB设计指南（例如782）不包括相关内容，因此本文有助于指导用户QFN的垫设计和制造过程设计。但是，需要说明的是，本文只提供了一些基本知识作为参考，用户在实际生产中不断积累经验，优化了垫设计和生产过程设计方案，需要获得令人满意的焊接效果。
二、QFN封装说明
QFN的外形尺寸可以参照符合一般工业标准的产品手册。QFN一般来说JEDECMO？采用了220系列的标准外形，这些外形尺寸在衬垫设计时可以作为参考（例如图1）。
图1QFN构成部件的3D剖视图和实物的外观
三、QFN通用PCB设计指南
QFN的中央裸焊接端和周边I/O焊接端构成平坦的铜引线结构框架，用模制树脂将其铸造固定在树脂上，露出底面的中央裸焊接端和周边I/O焊接端都必须焊接在PCB上。
PCB焊盘）为了取得最大的工艺窗口，获得良好的高可靠性焊接点，应适应工厂的实际工艺能力。需要说明的是中央裸焊端的焊接和ldquo；锁定rdquo；定元件不仅可以获得良好的散热效果，还可以增强元件的机械强度，有利于提高周边I/O焊接端的焊接点可靠性。QFN中央裸焊端设计的PCB散热垫应被设计成经由导热孔连接到PCB内层中隐藏的金属层。QFN通过这种大修的垂直散热设计可以获得完美的散热效果。
四、QFN垫设计指南
1、周边I/O垫
PCBI/O垫的设计比QFN的I/O垫稍大，垫内侧设计成圆形，配合端子的形状，详情请参照图2和表1。
图2的典型QFN元件垫和PCB垫外观图
典型的QFN元件I/O垫尺寸（（mm）典型的PCBI/O垫设计指南（mm垫间距垫宽度（b）垫长度（L）垫宽度（X）外延（Tout）内延（Tin）0.80.330.6正常0.42最小0.15最小0.050.6.280.6正常0.37最小0.15最小0.050.0.230.6正常0.28最小0.15最小0.050.0.230.4正常0.28最小0.050.0.28最小0.15最小0.050.40.20.6正常0.25最小0.15最小0.05
表1 I/O垫设计指南
PCB在有设计空间、I/O垫的外延长度（Tout）大于0.15mm的情况下，能够显著改善外侧垫形成，在内延长Tin大于0.05mm的情况下，必须考虑在与中央散热垫之间留有充分的间隙以避免引起桥。
2、中央散热垫
中央散热垫应设计成比QFN中央裸焊端各边大0-0.15mm。也就是说，总边长大于0-0.3mm，但是中央散热垫不能过大。否则，会影响与I/O垫的合理间隙，增加桥接概率。这个间隙最小0.15mm，最好是0.25mm以上。
3、散热孔
建议散热孔在1.0mm-1.2mm的间隙均匀分布在中央散热垫上，孔连接到PCB内层的金属接地层上，孔径为0.3mm-0.3mm。
增加大修穴（减小大修间隙），表面上看起来可以改善热性能，但由于增加大修而增加了回热通道，所以实际效果不确定，实际上PCB的情况下（例如PCB需要确定散热垫尺寸、接地层）。
4、阻焊层设计
现在有两种阻焊层设计类型。SMDSolderMask Defined和NSMDNon-SolderMask Defined。SMD：阻焊层开口小于金属垫；NSMD：阻焊层开口比金属垫大。
由于铜腐蚀过程中易于控制，NSMD工艺更优选。另外SMD工艺使压力集中在垫阻焊层和金属层重叠的区域，在极端的疲劳条件下容易使焊接点开裂。NSMD使用工艺，可以将焊接锡围在金属焊盘的边缘，显著改善焊接点的可靠性。
出于以上理由，在中央散热垫和周边I/O垫的阻焊层设计中，一般推荐NSMD处理。但是，在相对大尺寸的中央散热垫阻焊层的设计中，应该采用SMD处理。
NSMD如果采用过程，阻焊层开口从垫开始到120um？必须大150um。也就是说，阻焊层和金属垫之间达到60um？留有75um的间隙，电弧焊盘必须设计成与对应的电弧阻焊层开口一致以阻止桥接。
每个I/O垫必须单独设计阻焊层开口，以防止在I/O相邻垫之间形成桥。但是，相对于I/O垫宽度0.25mm，间距只有0.4mm的细间距QFN，只能统一地设计位于一侧的所有I/O垫的大开口部，在I/O邻接垫之间没有阻焊层。
I/O垫间有阻焊层I/O垫间无阻焊层
部分QFN的中央裸焊接端设计成与周边I/O焊接端的间隙小，容易引起桥接。在这种情况下，PCB散热垫的阻焊层设计应采用SMD工艺以增加中央散热垫与I/O垫之间的阻焊层面积。
阻焊层覆盖散热垫上的大孔，防止焊料从散热垫流出，必须在QFN中央裸焊端和PCB中央散热垫之间形成空焊。过孔阻焊层的直径必须比大修直径大100um。PCB建议在背面涂上焊接油，堵住大孔。由此，可以在正面散热垫上形成多个空腔，这些空腔有利于在回流焊接期间释放气体，围绕着大孔形成更大的气泡，特别是这些气泡的存在不影响热性能、电性能和焊接点的可靠性，并且可接受。
