QFN焊盤設計和工藝指南

發布日期：2019-07-30 作者：點擊：

一、基本介紹

QFN（Quad Flat No Lead）是一種相對比較新的IC 封裝形式，但由于其獨特的優勢，其應用得到了快速的增長。QFN 是一種無引腳封裝，它有利于降低引腳間的自感應系數，在高頻領域的應用優勢明顯。QFN 外觀呈正方形或矩形，大小接近于CSP，所以很薄很輕。元件底部具有與底面水平的焊端，在中央有一個大面積裸露焊端用來導熱，圍繞大焊端的外圍四周有實現電氣連接的I/O 焊端，I/O 焊端有兩種類型：一種只裸露出元件底部的一面，其它部分被封裝在元件內；另一種焊端有裸露在元件側面的部分。QFN 采用周邊引腳方式使PCB 布線更靈活，中央裸露的銅焊端提供了良好的導熱性能和電性能。這些特點使QFN 在某些對體積、重量、熱性能、電性能要求高的電子產品中得到了重用。由于QFN 是一種較新的IC 封裝形式，IPC-SM-782等PCB設計指南上都未包含相關內容，本文可以幫助指導用戶進行QFN 的焊盤設計和生產工藝設計。但需要說明的是本文只是提供一些基本知識供參考，用戶需要在實際生產中不斷積累經驗，優化焊盤設計和生產工藝設計方案，以取得令人滿意的焊接效果。

二、QFN封裝描述

QFN 的外形尺寸可參考其產品手冊，它符合一般工業標準。QFN 通常采用JEDECMO-220系列標準外形，在焊盤設計時可以參考這些外形尺寸（示例如圖1）

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圖 1 QFN元件三維剖視圖和實物外觀

三、通用設計指南

QFN的中央裸焊端和周邊I/O焊端組成了平坦的銅引線結構框架，再用模鑄樹脂將其澆鑄在樹脂里固定，底面露出的中央裸焊端和周邊I/O 焊端，均須焊接到PCB上。PCB 焊盤設計應該適應工廠的實際工藝能力，以求取得最大的工藝窗口，得到良好的高可靠性焊點。需要說明的是中央裸焊端的焊接，通過“錨”定元件，不僅可以獲得良好的散熱效果，還可以增強元件的機械強度，有利于提高周邊I/O 焊端的焊點可靠性。針對QFN中央裸焊端而設計的PCB 散熱焊盤，應設計導熱過孔連接到PCB 內層隱藏的金屬層。這種通過過孔的垂直散熱設計，可以使QFN 獲得完美的散熱效果。

四、焊盤設計指南

1、周邊I/O焊盤

PCB I/O焊盤的設計應比QFN的I/O焊端稍大一點，焊盤內側應設計成圓形以配合焊端

的形狀，詳細請參考圖2 和表1。

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