1、QFN 的 I/O 引线以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面.引线间距大，引线长度短，这样 BGA 消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。BGA/CSP/OFN技术的发展绝不会因为上述困难就停滞不前，于是一种先进的芯片封装 BGA(Ball Grid Array.球栅阵列)出现来应对上述挑战。它的 I/O 引线以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面.引线间距大，引线长度短，这样 BGA 消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。BGA 技术的优点是可增加 I/O 数和间距，消除 QFP 技术的高 I/0 数带来的生产成本和可靠性问题。如图 3 所示的 NV
2、IDIA 公司最新的 GeForce 图形芯片(GPU)体现了当前工程技术的最高成就，相信看到芯片照片上那 1144 个焊球的人都会惊叹不已。BGA 一出现便成为 CPU、图形芯片、主板上南/ 北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。概括起来，和 QFP 相比，BGA 的优点主要有以下几点：(1)I/O 引线间距大(如 1.O,1.27 毫米)，可容纳的 I/O 数目大(如 1.27 毫米间距的 BGA 在25 毫米边长的面积上可容纳 350 个 I/O，而 O.5 毫米间距的 QFP 在 40 毫米边长的面积上只容纳 304 个 I/O)。(2)封装可靠性高(不会损坏引脚 )。焊点缺
3、陷率低(150m，则可考虑采用电铸的网板。在实际生产中，分别设计试验了 150m 和 130m 厚度两种网板，使用 AOI 记录了印制板上 3 种不同封装尺寸的 QFN 器件（Type A、B 和 C）的焊膏印刷情况。 两种厚度网板的参数设定、使用的焊膏和印刷设备完全相同，从印刷的结果来看，150m 网板的面积比73%，B 型应该89%，如果按各自的目标值统计， 130m 的网板的QFN 的释放率在 88107，完全符合要求，即使按 150m 网板的设计释放量为 100来计算，130m 的释放率也是符合要求的。 焊接后，目视检查的结果如下： QFN 元件的缺陷率，150m 网板和 130m 网
4、板比较没有显著的差别。 从照片来看，两种网板对应的 QFN 元件的外部焊点情况焊锡量都较充足，可以看出，在过回流焊时四周焊盘上的焊锡会被挤到外面，150m 网板的焊膏量要大于 130m，所以在焊接时被挤出的量更多，外部焊点看上去也更大。中间散热焊盘如果也采用 1：1 开口，四周焊盘上的焊锡被挤出来，则散热焊盘上的焊锡也会向外挤，就很容易造成锡珠或桥接的发生。为了减少可能出现的缺陷，可考虑缩减 QFN 底部散热焊盘的网板开口面积。QFN 散热焊盘的网板开口可以开成一组规则排列的小的方形开口或小的圆形开口组合，也可以开成不规则的不同形状开口的组合，使加起来总的开口面积达到散热焊盘面积的 5080
5、，但焊后的连接面积最小应该40% 。 由于器件引脚的配置不同，上述四种 QFN 元件导电焊盘都是侧面无法上锡，仅有一面可与板上形成焊点的类型，所以侧面堆积的焊锡无法作为焊接是否良好的直接判断依据，只能作为一种辅助的判断手段来判断元件是否曾经上锡。由于 QFN 的焊点是在封装体的下方，并且厚度较薄（图中 G 部分），X-Ray 对 QFN 焊点少锡和开路无法检测，只能依靠外部的焊点的情况（图中 F 部分）尽可能地加以判断，但由于器件的引脚配置形式不同，F 部分在 IPC 标准中是一个无法指定的部分（Unspecified parameter or variable in size as dete
6、rmined by design）： 从 X Ray 图像可见，F 部分的差别是明显的，但真正影响到焊点性能的 G 部分的图像则是相同的，所以这就给 XRay 检测判断带来了问题。用电烙铁加锡，增加的只是 F 部分，对 G部分到底有多大影响，XRay 仍无法判断。就焊点外观局部放大的照片来看，F 部分仍有明显的填充（fillet ）部分。 在暂时没有更多方法的情况下，将会更多依赖生产后段的测试工位来判断焊接的好坏。 QFN 返修 对 QFN 的返修，因焊接点完全处在元件封装的底部，桥接、开路、锡球等任何的缺陷都需要将元件移开,因此与 BGA 的返修多少有些相似。QFN 体积小、重量轻，且它们又
7、是被使用在高密度的装配板上，使得返修的难度又大于 BGA。当前，QFN 返修仍然是整个表面贴装工艺中急待发展和提高的一环，尤其须使用焊膏在 QFN和印制板间形成可靠的电气和机械连接，确实有一些难度。目前比较可行的涂敷焊膏的方法有三种：一是传统的在 PCB 上用维修小丝网印刷焊膏，二是在高密度装配板上的焊盘上点焊膏；三是将焊膏直接印刷在元件的焊盘上。上述方法都需要非常熟练的返修工人来完成这项任务。返修设备的选择也是非常重要的，对 QFN 既要有非常好的焊接效果，又须防止因热风量太大将元件吹掉。 总结 由于 QFN 器件封装的特殊性，以及目前在检测和维修手段上的些许不足，因此在装配 QFN 器件时，网板设计，焊膏印刷，以及贴片的位置准确度，贴片压力等都需要特别的注意，以保证装配焊接的一次通过率，尽量避免不必要的维修发生。所以，焊膏印刷后的 AOI，以及贴片后的 AOI 将在 QFN 的装配工艺中起到十分重要的控制和保证作用。 /td/tr
