QFN封装的PCB焊盘和网板设计
qfn封装流程
qfn封装流程QFN封装流程QFN（Quad Flat No-leads）封装是一种常见的集成电路封装技术，它具有尺寸小、焊接可靠性高等优点，在现代电子工业中得到广泛应用。
本文将介绍QFN封装的流程，并探讨其在电子封装领域的重要性。
一、QFN封装的概述QFN封装是一种无引线封装技术，其特点是焊盘位于芯片的底部，通过焊盘与印刷电路板（PCB）上的焊盘连接。
相比传统的封装技术，QFN封装具有更小的尺寸和更好的散热性能，适用于高密度集成电路的封装需求。
二、QFN封装的流程1. 芯片制备：首先，从硅片上切割出芯片，并进行测试和筛选。
然后，将芯片进行金属化处理，以便在后续的封装过程中与焊盘连接。
2. 焊盘制备：在PCB上制作焊盘，通常采用镀金或镀银的方式，以提高焊接可靠性和导电性能。
3. 芯片定位：将芯片精确地定位在PCB上的焊盘区域，通常采用自动化设备完成。
4. 焊接：使用热板或热风枪等设备，将芯片和焊盘加热至一定温度，然后利用焊料的润湿性将芯片与焊盘连接。
5. 清洗：清洗封装好的芯片，去除焊接过程中产生的杂质和污染物。
6. 芯片测试：对封装好的芯片进行功能性测试和可靠性测试，以确保其符合规定的电气性能要求。
7. 封装检验：对封装好的芯片进行外观检验和尺寸检验，以确保封装质量符合标准。
8. 封装包装：将封装好的芯片进行包装，通常采用真空包装或干燥包装，以保护芯片免受潮湿和静电等环境因素的影响。
三、QFN封装的重要性QFN封装在电子封装领域具有重要的应用价值。
首先，由于其尺寸小，QFN封装可以实现更高的元器件集成度，从而提高电路板的布局密度和系统性能。
其次，QFN封装的焊接可靠性高，能够有效减少因焊接引起的电路故障和失效。
此外，QFN封装还具有良好的散热性能，能够有效降低芯片的工作温度，提高系统的稳定性和可靠性。
四、结论QFN封装是一种常见且重要的集成电路封装技术，通过精确的制备和封装流程，能够实现小尺寸、高可靠性和良好的散热性能。
QFN焊盘设计和QFN焊盘设计和工艺指南工艺指南
QFN焊盘设计和QFN焊盘设计和工艺指南工艺指南引言：QFN（Quad Flat No-leads）封装是一种常用的表面贴装技术（SMT）封装，广泛应用于电子产品中。
QFN封装具有较小的尺寸、较高的密度和良好的散热性能，逐渐代替了传统的DIP、SOIC等封装。
本篇文章将重点介绍QFN焊盘设计和工艺指南，以帮助工程师顺利完成QFN封装的设计和制造。
一、QFN焊盘设计1.封装尺寸：QFN焊盘设计的第一步是确定封装的尺寸，根据产品的需求进行选择。
QFN封装一般有几种常见的尺寸标准，如QFN16、QFN32等。
2.焊盘定位孔：在设计QFN焊盘时，应考虑焊盘的定位。
由于QFN封装没有引脚，焊盘的定位孔起到了连接QFN封装与PCB板的作用。
因此，在焊盘的设计过程中，需要加入定位孔来确保QFN封装的精确定位。
3.焊盘布局：QFN焊盘设计的另一个重要考虑因素是焊盘的布局。
焊盘的布局应尽可能合理，避免相邻焊盘之间出现短路和焊盘间距过近导致焊接不良的问题。
4.焊盘尺寸：焊盘尺寸的选择需要根据焊接工艺的要求和焊接设备的能力来确定。
一般来说，焊盘的尺寸可以参考QFN封装的数据手册。
5.铺铜面积：为了提高焊接的可靠性和热传导性能，应在焊盘周围铺设一定面积的铜。
这可以提高焊接的稳定性，并提高QFN封装的散热效果。
二、QFN焊盘制造工艺指南1.焊盘制造：焊盘的制造过程一般包括切割、抛光、镀锡等工艺。
切割工艺主要是将QFN封装的焊盘切割到正确的尺寸。
抛光工艺是为了提高焊盘的光洁度和平整度。
镀锡工艺是为了提供焊接所需的锡层，提高焊盘和焊头之间的接触性能。
2.焊盘检测：焊盘制造完成后，需要进行焊盘的检测。
焊盘检测主要包括焊盘的外观检查、焊盘的尺寸检查、焊盘的平直度检查等。
3.焊接工艺：焊接工艺是QFN焊盘制造中至关重要的一步。
合适的焊接工艺可以确保焊接的质量和可靠性。
在焊接过程中，需要注意控制焊接温度、焊接时间和焊接压力。
4.散热处理：QFN封装的散热处理对于产品的可靠性至关重要。
PCB焊盘与钢网设计规范
PCB焊盘与钢网设计规范在电子产品制造中，PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）作为电子元器件的载体，其品质直接影响到整个产品的品质和性能。
而PCB的独特结构和布局形式也使得焊盘（Pad）和钢网（Solder Mask）成为了PCB设计中极为重要的元素。
因此，本文将为大家介绍PCB焊盘与钢网的设计规范。
PCB焊盘设计规范焊盘尺寸焊盘的尺寸既要保证良好的焊接质量，又要考虑到PCB面积的利用率，具体规范如下：•圆形焊盘直径：∮0.45mm ~ ∮4.0mm。
•方形焊盘边长：正方形边长相等，边长范围为0.45mm ~ 4.0mm。
•长方形焊盘：长和宽相等或者长是宽的2倍，长和宽的范围为0.45mm ~ 4.0mm。
焊盘形状除了尺寸的限制，不同形状的焊盘适用于不同的元器件，具体规范如下：•圆形焊盘：适用于大部分元器件，如QFN、QFP、SOIC和TSSOP等。
•长方形焊盘：适用于长条形器件，如IC和连接器等。
•方形焊盘：适用于立方体形的器件，如晶体、电容、电阻等。
焊盘布局同种类型的焊盘可以互相接近，但是相邻不允许重叠，易于焊接，具体规范如下：•焊盘中心距离至少大于2倍的焊盘直径，方便人工操作和自动焊接。
•焊盘布局尽量避免盲孔，焊接后需要检查焊盘状态和通电后进行测试。
PCB钢网设计规范钢网区域钢网属于SMD材料，板面剩余可插区域应该大于板面总面积的一半，具体规范如下：•钢网占用面积应该在可插区域以内，不得向可插区域外延伸。
•钢网的布局方向应该与元件的装配方向一致，否则会引起不良的SMD焊接效果。
钢网形状不同的钢网形状能适应不同的元件布局和焊接需求，具体规范如下：•圆形钢网：适用于电容和晶振等单个元件。
•方形钢网：适用于大量重复元件的布局。
•矩形钢网：适用于长条形元件的布局，如插头、接插件等，方便工人焊接。
钢网间距为保证良好的SMD焊接效果，钢网间的间距应该根据元器件的尺寸和布局来确定，具体规范如下：•对于小型元件，应该保留足够的间隔，并注意排列顺序。
QFN元件的PCB焊盘设计
QFN元件的PCB焊盘设计作者：赵桂花来源：《中国科技纵横》2016年第06期【摘要】随着表面贴装技术的快速发展，贴装密度急速增加，近几年来，由于QFN元件因其独特的封装形式具有良好的电和热性能、体积小、重量轻，其应用正在快速增长，QFN 元件的PCB焊盘设计对焊点的形成质量有至关重要的影响，因此，为了保证产品质量和提高产品的可靠性，有必要对其焊盘设计进行研究。
本文就QFN封装元件的特点及各焊盘设计进行了分析。
【关键词】QFN PCB 焊盘设计1 QFN封装近几年来，由于QFN封装（Quad Flat No-lead package，方形扁平无引脚封装）具有良好的电和热性能、体积小、重量轻，其应用正在快速增长。
采用微型引线框架的QFN封装称为MLF（Micro Lead Frame，微引线框架）封装。
QFN是无引脚封装，它有利于降低引脚间的自感应系数，在高频领域的应用优势明显。
QFN外观呈正方形或矩形，大小接近于CSP（Chip Size Package，芯片尺寸封装），QFN封装和CSP相似，但元件底部没有焊球，与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的；如图1所示。
2 焊盘设计QFN的中央裸焊端和周边I/O焊端组成了平坦的铜引线结构框架，再用模铸树脂将其浇铸在树脂里固定，底面露出的中央裸焊端和周边I/O焊端，均须焊接到PCB上。
PCB焊盘设计应该适应工厂的实际工艺能力，以求取得最大的工艺窗口，得到良好的高可靠性焊点。
针对QFN中央裸焊端而设计的PCB散热焊盘，应设计导热过孔连接到PCB内层隐藏的金属层。
这种通过过孔的垂直散热设计，可以使QFN获得完美的散热效果。
2.1 周边引脚的焊盘设计PCB 周边引脚焊盘的设计应比QFN的周边引脚焊端稍大一点，如果QFN焊盘为圆形，PCB焊盘内侧也应设计成圆形以配合焊端的形状。
如果PCB有设计空间，周边引脚焊盘的外延长度（Tout）大于0.15mm，可以明显改善外侧焊点形成，如果内延长度（Tin）大于0.05mm，则必须考虑与中央散热焊盘之间保留足够的间隙，以免引起桥连。
QFN元器件PCB焊盘与贴片网板设计
0.28
0.6
正常 0.37
最小 0.15
最小 0.05
0.5
0.23
0.6
正常 0.28
最小 0.15
最小 0.05
0.5
0.23
0.4
正常 0.28
最小 0.15
最小 0.05
0.4
0.20
0.6
正常 0.25
最小 0.15
最小 0.05
表 1 I/O 焊盘设计指南
如果 PCB 有设计空间， I/O 焊盘的外延长度（Tout）大于 0.15mm，可以明显改善外侧 焊点形成，如果内延长度（Tin）大于 0.05mm，则必须考虑与中央散热焊盘之间保留足够的 间隙，以免引起桥连。
QFN 的外形尺寸可参考其产品手册，它符合一般工业标准。QFN 通常采用 JEDEC MO-220 系列标准外形，在焊盘设计时可以参考这些外形尺寸（示例如图 1）。
图 1 QFN 元件三维剖视图和实物外观
三、通用设计指南 QFN 的中央裸焊端和周边 I/O 焊端组成了平坦的铜引线结构框架，再用模铸树脂将其浇
图 2 典型的 QFN 元件焊端和 PCB 焊盘外观图
典型的 QFN 元件 I/O 焊端尺寸（mm）
典型的 PCB I/O 焊盘设计指南（mm）
QFN焊盘设计共35页文档
第三：PCB阻焊层结构
建议使用NSMD阻焊层。 阻焊层开口应比焊盘开口大
120—150微米，即焊盘铜箔 到阻焊层的间隙有60—75微 米，因为丝网印刷阻焊油墨的 制造公差在50—65微米之间。 当引脚间距小于0.5mm时， 引脚之间的阻焊可以省略。
三、模板设计
1 .模板设计遵循的原则 2 .周边焊盘模板设计 3 .热焊盘模板设计 4 .离板高度与可靠性的关系
第二：中间热焊盘及过孔的设计
热过孔设计 元件底部的大焊盘，在焊接时会产生气孔，为
了将气孔减少到最小，需要在热焊盘上开 设热过孔。热过孔还可以迅速传导热量， 有利于散热。
第二：中间热焊盘及过孔的设计
气孔对性能的影响：
若小气孔总和大于焊接覆盖 率50％，不会导致热或板 级性能的降低。
如果气孔的最大尺寸大于过 孔的间距，焊点内的气孔可 能对高速、RF应用以及热 性能方面有不利的影响。
封装元件的离板高度和PCB的焊盘尺寸将 影响所要求的焊料体积。
4 .离板高度与可靠性的关系
在导热焊盘上不同的焊膏覆盖率、过孔与得到的离 板高度的结果。
(a)37％的覆盖率，堵塞过孔，1.4mil离板高度； (b) 37％的覆盖率，贯通孔，0.6mil离板高度；
4 .离板高度与可靠性的关系
(c) 50％的覆盖率，堵塞过孔，2.9mil离板高度； (d) 81％的覆盖率，贯通孔，2.1mil离板高度。
1 .模板设计遵循的原则
面积比＝开口面积/开口侧壁面积 LW/2T(L+W)大于0.66
宽厚比＝开口宽度/模板厚度 W/T大于1.5
（这种封装属矩形开口） L和W是开口的长度和宽度， T是模板的厚度。
2.周边焊盘模板设计
周边焊盘模板开口与PCB的尺寸1：1 。 0.5mm以下焊盘，最好按细间距薄板设计。
QFN QFP封装设计参考
3）形状为圆形或方形，大小为及设计如下图(选择其一):
2.00MM 1.00MM
1.00MM
2.00MM
绿油层 铜层 绿油和铜层间隙
2. 极性丝印 :必须添加,形状为圆形,要求丝印在元件体外靠近元件处,大小根据实际情况 定义,一般为(0.50MM-1.00MM)
3. QFN/QFP元件引脚和接地焊盘共面性要求：上限不超过0.10MM.
1.18MM
• 3. DSL699E7.5Z20-2 U32位QFP焊盘封 装和PCB不匹配，导致钢网开孔依照PCB 制作以及元件散热焊盘和焊脚stand off 过 大造成空焊
U13 PCB PAD
U13 Part pad
U32 X-Ray
QFP焊盘设计规范—引脚
Pitch
0.40mm
0.50mm
QFN/QFP封装设计参考
Prepared by: 李文强
会议起因—QFP/QFN封装不良造成生产大量缺陷
• 1. gaw9.2z39-4 U8位QFP散热焊盘过孔
设计不良造成制程中锡膏流入孔中造成大
U8
量制程不良，钻孔大小16mil,背面无半塞
处理！
• 2. PI699E2.3U16-3DB U13位QFN焊盘设 计与元件不匹配导致元件散热焊盘和PCB 引脚焊盘短路！
SMD/NSMD
NSMD
NSMD
NSMD
焊盘间盖绿油
通窗
通窗
盖油
焊盘间走线
不准许
不准许
准许
焊盘间微孔
准许
准许
准许
引脚焊盘上过孔
不准许
不准许
不准许
散热焊盘上过孔
<=10mil,不需要背面塞油处理（首选），=12mil,背面半塞绿油
QFN(LPCC)封装PCB设计与装配指导
QFN(LPCC)封装PCB设计与装配指导QFN (LPCC)封装简介QFN封装具有成本低、表贴、塑封、热阻低，并能够应用于较高频段的特点。
这种封装的工业标准是“JEDEC MO-220”，可进一步描述为“散热增强型，无引线，且管脚间距极小的扁平、方形塑料封装”。
Hittite公司有很多采用QFN封装的标准产品，最高工作频率可达16GHz。
为了成功的将这类器件应用产品设计中，必须遵循正确的PCB设计、加工、以及装配方法。
QFN (LPCC)封装的尺寸描述在Hittite公司标准产品中，QFN封装的器件用后缀“LP3”和“LP4”表示。
“LP3”代表器件外围封装尺寸为3X3毫米（图 1a），“LP4”代表器件外围封装尺寸为4X4毫米（图1b），这两种封装的管脚数分别为16和24。
另外在器件的底面还有一大块暴露的金属——需要很好地连接RF地，并且要求充分散热。
图 1a© 2005 Hittite Microwave Corporation, All Rights Reserved图 1bLP3 与 LP4 封装说明：1. 封装的主体材质——通过低应力注入形成的二氧化硅与硅相互浸透的塑模。
2. 管脚引线与背面接地焊盘的材料——铜合金。
3. 管脚引线与背面接地焊盘的镀层——锡 / 铅焊料。
4. 尺寸单位标注说明——英寸 [毫米]。
5. 管脚间距的容差为非累加。
6. 焊盘长度的最大毛刺尺寸为0.15mm，焊盘厚度的最大毛刺尺寸为0.05mm。
7. 封装的外形扭曲尺寸小于0.05mm。
8. 所有接地的引线与焊盘必须与PCB上RF地可靠连接。
QFN封装的PCB阻焊层与焊盘样式设计由于QFN封装管脚密集且背面又有一块接地的大焊盘，所以在PCB设计中应该格外注意焊盘的几何尺寸。
为了防止短路，在信号线与地之间必需有阻焊剂。
阻焊剂网格的最小尺寸为© 2005 Hittite Microwave Corporation, All Rights Reserved© 2005 Hittite Microwave Corporation, All Rights Reserved0.010英寸[0.25mm]。
QFN焊盘设计
QFN不正确的设计 例1：热焊盘阻焊 例2：焊盘尺寸设计不合理，正
确的焊盘尺寸见附录7Βιβλιοθήκη END82
第一：周边引脚的焊盘设计。
z尺寸ZDmax （ZEmax）为焊 盘引脚最外端尺寸， zGDmin (GEmin)是焊盘引脚最 里端相对尺寸。 zX、Y是焊盘的宽度和长度。 zCLL定义在顶角点相邻焊盘间 的最小距离。 zCPL定义外围焊盘内顶角与热 焊盘的外边间的最小距离。 zCLL、 CPL定义避免焊桥。
z 当芯片底部的暴露焊盘焊到PCB的热焊盘时， 由于热过孔和大尺寸热焊盘的存在，焊接时气 体将会向外溢出，产生一定的气孔，如果焊膏 覆盖太大，还会引起各种缺陷（如溅射、焊球 等）。消除这些气孔几乎是不可能的，只有将 气孔减小到最低量。因此，在热焊盘区域模板 设计时，要经过仔细考虑，建议在该区域开多 个小的开口，而不是一个大开口，典型值为50 －80的焊膏覆盖量.
4
三、模板设计
1 .模板设计遵循的原则 2 .周边焊盘模板设计 3 .热焊盘模板设计
1 .模板设计遵循的原则
z 面积比＝开口面积/开口侧壁面积 LW/2T(L+W)大于0.66
z 宽厚比＝开口宽度/模板厚度 W/T大于1.5
（这种封装属矩形开口） L和W是开口的长度和宽度， T是模板的厚度。
5
2.周边焊盘模板设计
z周边焊盘模板开口与PCB的尺寸1：1 。 z采用激光切割和电抛光。抛光使开口侧壁 更光滑，焊膏更容易释放。严格控制开口公 差，特别是0.4和0.5间距的元件，因为这些 公差能够有效地减少开口尺寸。由于一旦元 件焊到板上，元件底部没有富裕空间。 z建议采用免清洗工艺，3号焊粉用于焊接。
3 .热焊盘模板设计
3
z 热过孔设计 热过孔的数量及孔尺寸的设计取决于封装的应用 场合和芯片功率大小以及电性能的要求，根据热 性能仿真，建议传热过孔的间距在1.0-1.2mm，过孔尺寸在0.3—0.33mm，
QFN封装的组装和PCB布局指南
QFN封装的组装和PCB布局指南前言双排或多排QFN封装是近似于芯片级塑封的封装，其基板上有铜引线框架。
底部上面裸露的芯片粘附焊盘会有效地将热量传递给PCB，并且通过下面的键合提供稳定的接地或通过导电芯片粘附材料形成电气连接。
双排或多排QFN封装的设计实现了柔性，并提高了在极高速操作频率下的电气性能。
双排或多排QFN封装采用有间隙的引线设计，这种设计可形成交错排列的引线布局。
内排交错0.5mm，就会使最大尺寸芯片实现紧凑致密的设计，同时，不会超过通常的0.5mm间距的SMT工艺的表面组装技术（SMT）的能力。
Actel公司提供的QFN封装有三种结构：QN180、QN132和QN108。
这些封装的印脚和外形是按照JEDEC MO-247标准：塑料四方无引线交叉排列的多排封装（增热任选）和按照JEDEC Design Guide 4.19：四方形无引线交叉排列的多排封装而实施的。
QFN封装概述图1和图2所示是通过同一平面上的芯片和线焊焊盘使这种封装的高度达到最小化。
图3说明了这种焊盘的结构。
在组装时，引线直接与板子连接，而不像塑料四方（PQ）或薄形四方（TQ）那样，在引线封装内留有一定间隙的高度以便分离。
此外，由于芯片焊盘直接与PCB连接，使得QFN封装具有极好的散热性。
由于QFN封装的有效和致密的设计，还会降低电子寄生效应。
表1所列是典型的可靠性数据。
表1 可靠性为了达到峰值性能，母板的设计必须合适，且对于封装的组装必须给予特别的构思。
就提高的温度、电气和板级性能而言，必须使用与板上热焊盘相对应的焊盘将封装上裸露的焊盘焊接到板上。
为了使板子能够实现有效的导热，PCB的热焊盘区域必须设置有导热通孔。
对内部一排引线和热焊盘之间的容差是有要求的，以便通过导通孔来布设内排信号的线路。
对容差量的要求取决于具体应用。
在设计PCB印脚时必须考虑到这一点，由于封装、PCB和板组装诸多方面的关联性，必须考虑到尺寸容差。
qfn pcb封装制作标准
qfn pcb封装制作标准
QFN（Quad Flat Non-leaded）是一种常见的PCB封装形式，以下是其制作标准：
1. 焊盘设计：焊盘是QFN封装的关键部分之一，其设计应考虑元件的引脚间距、元件大小、散热要求等因素。
焊盘的直径应略大于引脚直径，以增加焊接面积和可靠性。
焊盘之间的距离应符合元件规格书的要求，以保证元件能够正确放置和焊接。
2. 元件放置：在放置QFN封装元件时，应确保元件的标记面朝上，以便于识别和焊接。
元件的引脚应与PCB上的焊盘对齐，偏差应在允许范围内。
3. 焊接工艺：焊接QFN封装元件时，应使用合适的焊接温度和时间，以保证焊接质量和可靠性。
焊接后应检查焊点是否饱满、无气泡、无虚焊等现象。
4. 外观检查：外观检查是确保QFN封装元件质量的重要环节。
应检查元件是否正确放置、焊点是否饱满、无气泡、无虚焊等现象，以及元件的标记是否清晰可辨。
5. 可靠性测试：为确保QFN封装元件的可靠性，需要进行一系列的可靠性测试，如温度循环测试、振动测试等。
这些测试应按照元件规格书和相关标准进行。
总之，QFN封装制作标准涉及到多个方面，包括焊盘设计、元件放置、焊接工艺、外观检查和可靠性测试等。
只有符合这些标准，才能保证QFN封装元件的质量和可靠性。
qfn封装焊接标准
qfn封装焊接标准
QFN（Quad Flat No-leads）封装是一种常见的表面贴装封装，其焊接方式通常采用侧边焊接。
以下是关于QFN封装焊接标准的一些信息：
1. 焊盘布局：QFN封装的焊盘通常位于封装的四周，并且与封装底部有一定的间隔。
焊盘的布局应符合相关的标准规范，确保焊盘的间距、形状和尺寸等符合设计要求。
2. 焊盘涂覆：QFN焊盘应进行适当的表面涂覆，以提高焊接质量。
这可以包括使用焊锡涂层或其他涂层材料来增强焊盘的可焊性。
3. 焊接工艺：在焊接过程中，应控制温度、时间和焊接压力等参数，以确保焊接质量。
同时，应避免在焊接过程中出现过多的热输入，以避免对QFN 封装造成损坏。
4. 焊点检测：焊接完成后，应对焊点进行检测，以确保其符合质量要求。
常见的检测方法包括视觉检测和触针检测等。
5. 可靠性测试：为了确保QFN封装的可靠性和稳定性，应进行一系列可靠性测试，如温度循环测试、振动测试等。
需要注意的是，具体的QFN封装焊接标准可能因不同的应用领域和行业而有所不同。
因此，在实际应用中，建议参考相关的标准规范和工艺要求，以确保焊接质量和可靠性。
QFN封装的PCB焊盘和网板设计
QFN封装的PCB焊盘和网板设计近几年来，由于QFN封装（Quad Flat No-lead package，方形扁平无引脚封装）具有良好的电和热性能、体积小、重量轻，其应用正在快速增长。
采用微型引线框架的QFN封装称为MLF（Micro Lead Frame，微引线框架）封装。
QFN封装和CSP（Chip Size Package，芯片尺寸封装）有些相似，但元件底部没有焊球，与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的。
QFN封装对工艺提出了新的要求，本文将对PCB焊盘和印刷网板设计进行探讨。
图1：外露散热焊盘的QFN封装QFN封装的特点QFN是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装四周有实现电气连接的导电焊盘。
由于QF N封装不像传统的SOIC与TSOP封装那样具有鸥翼状引线，内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自感系数以及封装体内布线电阻很低，所以它能提供卓越的电性能。
此外，它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能，该焊盘具有直接散热通道，用于释放封装内的热量。
通常将散热焊盘直接焊接在电路板上，PCB中的散热过孔有助于将多余的功耗扩散到铜接地板中，从而吸收多余的热量。
图1显示了这种采用PCB焊接的外露散热焊盘的封装。
由于体积小、重量轻，以及极佳的电性能和热性能，QFN封装特别适合任何一个对尺寸、重量和性能都有要求的应用。
与传统的28引脚PLCC封装相比，32引脚QFN封装的面积（5mm×5mm）缩小了84%，厚度（0.9mm）降低了80%，重量（0.06g）减轻了95%，电子封装寄生效应也降低了50%，所以非常适合应用在手机、数码相机、PDA及其他便携电子设备的高密度PCB上。
PCB焊盘设计QFN的焊盘设计主要包含以下三个方面：周边引脚的焊盘设计、中间热焊盘及过孔的设计和对PCB阻焊层结构的考虑。
QFN封装的PCB焊盘和网板设计
QFN封装的PCB焊盘和网板设计
一、QFN封装的PCB焊盘设计
1、PCB焊盘的选择：QFN封装的PCB焊盘一般采用多条直线或多个圆
形焊盘，需要选择适当的焊盘形状，其尺寸应根据QFN封装的封装尺寸确定，以确保焊盘的完整性和位置精度。
2、焊盘的形状：QFN封装的PCB焊盘一般采用椭圆形、多条线状或
多个圆形焊盘，其中多条线状焊盘的通路应足够窄，以减少焊锡在焊盘通
路中的迁移。
3、焊盘尺寸：QFN封装的PCB焊盘的尺寸一般比QFN封装的封装尺
寸大，且其宽度也要大于封装宽度，尽可能的增大PCB焊盘的面积，以提
高焊接过程中焊锡的容积，确保焊接强度。
4、焊盘间距：QFN封装的PCB焊盘的间距应做到合理，且不能太近，太近容易影响焊接精度，焊接效果不理想。
二、QFN封装的PCB网板设计
1、网板选择：QFN封装的PCB网板应根据封装的尺寸、焊盘形状和
数量等参数来选定，其选择的网板应当稳定、耐高温，具有良好的焊接强度。
2、网板形状：QFN封装的PCB网板的形状可以采用标准圆形、正方形、长方形等，其尺寸应考虑外形大小、焊盘的形状和数量等参数，确保
网板的焊接质量和稳定性。
3、网板的厚度：QFN封装的PCB网板的厚度要根据使用的焊接温度和焊接深度等参数确定，以适应不同的焊接技术，保证网板的稳定性和焊接强度。
QFN封装底部异形焊盘的印刷钢网设计方法与流程
QFN封装底部异形焊盘的印刷钢网设计方法与流程引言QFN（Quad Flat No-leads，方形无引线封装）是一种常用的SMT封装形式，由于其体积小、功耗低、相对于TSOP的焊盘数量和密度更贴近BGA等特点，越来越受到各行各业的认可和应用。
QFN封装虽然焊盘减少，但QFN的接地焊盘、带电焊盘和其他焊盘的要求通常依然很高，设计QFN底部异形焊盘的级别需要根据具体的要求而定。
QFN封装底部异形焊盘的印刷钢网设计方法和流程会被讨论和解决，以确保底部钢网不会影响焊盘的形态、贴位和面积。
此文档中，我们将讨论QFN封装底部异形焊盘的印刷钢网设计和流程的方法。
适用范围本文档适用于有一定PCB设计基础的实践工程师。
工程师应该通过文档中所讨论的设计过程来学习如何处理QFN的底部略有不同的印刷钢网。
半球尺寸计算在设计过程中，半球的尺寸和焊盘的大小是非常重要的。
在计算中，焊盘面积应根据以下方程式来计算。
$A=\\pi*(r1+r2)^2-\\pi*r1^2$其中，A是焊盘的面积，r1是焊盘的内径，r2是焊盘的外径。
印刷钢网的大小印刷钢网必须足够大，以确保焊盘覆盖足够，在信噪比（S & N）比较合适的情况下：不要小于2：1的S & N比例，以便为后续工艺造型留出更多的余地。
焊盘的S & N比例，并不是单独计算信号焊盘和电源焊盘，而是焊盘的总面积。
S & N比例的理想值是4：1，但最低要求是2：1。
计算公式，根据以下方程式计算印刷钢网的大小。
S+N=A total其中，S表示信号焊盘的面积，N表示保险丝焊盘的面积，A total表示焊盘面积总和。
在根据设定的S & N比例计算出S和N的面积后，可以这样计算印刷钢网的面积。
A w=A total/0.5是印刷钢网的总面积。
注意，此处使用的是0.5，其中，Aw而非0.25，因为印刷钢网覆盖了信号和保险丝两个面积，即占用焊盘总面积的50%。
QFN焊盘设计
4 .离板高度与可靠性的关系
在导热焊盘上不同的焊膏覆盖率、过孔与得到的离 板高度的结果。
(a)37％的覆盖率，堵塞过孔，1.4mil离板高度； (b) 37％的覆盖率，贯通孔，0.6mil离板高度；
4 .离板高度与可靠性的关系
(c) 50％的覆盖率，堵塞过孔，2.9mil离板高度； (d) 81％的覆盖率，贯通孔，2.1mil离板高度。
典型值为50％－80％的焊膏覆盖量.
焊膏覆盖量：阻塞孔 50％以上；通孔75％以上。
开口方式多样化。
3 .热焊盘模板设计
4 .离板高度与可靠性的关系
模板热焊盘开口的设计直接影响焊膏覆盖 量，影响焊接后元件的离板高度，通过试 验得出，离板高度对可靠性有直接的影响。
热焊盘覆盖率和过孔类型对离板高度的焊 料体积有最大的影响。
第二：中间热焊盘及过孔的设计
热过孔设计 元件底部的大焊盘，在焊接时会产生气孔，为
了将气孔减少到最小，需要在热焊盘上开 设热过孔。热过孔还可以迅速传导热量， 有利于散热。
第二：中间热焊盘及过孔的设计
气孔对性能的影响：
若小气孔总和大于焊接覆盖 率50％，不会导致热或板 级性能的降低。
如果气孔的最大尺寸大于过 孔的间距，焊点内的气孔可 能对高速、RF应用以及热 性能方面有不利的影响。
当覆盖2个过孔时，影响 可靠性和导热性。 (c)底部堵塞 ：同上。 (d)贯通孔：允许焊料流进 孔内，导致焊盘上焊料减 少。
第二：中间热焊盘及过孔的设计
峰值温度对气孔、焊料流出的影响。 当峰值温度从210℃增加到215℃－220℃
时，气孔减少； 对于贯通孔，板底部的焊料突出随峰值温度的
QFN标准化设计
引脚焊盘设计： 单层引脚（如图一） 多层引脚（设计： 1） Layout 宽度X比元件引脚宽度b外扩0.05-0.1mm； 2） Layout长度Y，外端Tout外扩0.15-0.3mm，内侧Tin与元件引脚保持一致不作 延伸。 ( 如下图)
多层引脚推荐设计： 1） 内层 Layout 宽度X比元件引脚宽度b外扩0.05-0.1mm； 2） 内层Layout长度Y与元件引脚长度L一致； 3） 外层Layout设计与单层引脚设计一致。
E-PAD功能 接地； 接地+散热。 E-PAD其Layout设计与元件E-PAD按1：1比例尺寸设计。 备注：其功能的实现可通过可通过网板开口控制，这一点已在生产中得 到了验证。
附录为典型QFN的Layout设计推荐方案。
一、QFN简介
二、引脚焊盘设计
三、E-PAD设计
定义：QFN方形扁平无引脚封装（Quad flat No-lead）
总结：从QFN的封装，可以看出其引脚间的桥接、未焊等不良AOI是不可测的，且 返修难。
备注：QFN的特殊封装方式扁平无引脚封装，元件的引脚周边无上锡空间，回流 后元件引脚底部吃锡，多余的锡会均匀分布在焊盘周围。为增加元件焊接的可 靠性，适当增加其对应Layout尺寸并严格控制网板开口。下图为QFN焊接后XRAY成像图：
QFN组件的模板设计要求,以实现PCBA的最佳性能
环测威官网：/近年来，QFN（四方扁平无铅）封装元件的广泛应用由于其综合优势，包括优异的电气和热性能，重量轻和尺寸小。
作为无引脚封装，QFN元件因其引线间的低电感而受到业界的广泛关注。
QFN封装元件具有正方形或矩形，其封装形式与BGA（球栅阵列）封装元件的封装形式类似。
与BGA不同，QFN底部没有焊球，并且通过回流焊接产生的焊点实现与其他元件的电气和机械连接，之后焊膏必须印刷在印刷表面的焊盘上电路板（PCB）。
在PCBA（印刷电路板组装）工艺期间，焊膏印刷是如此重要的阶段，它将进一步确定组装的最终质量和性能。
除非设计和使用合适的模板，否则焊膏印刷永远不能平滑或准确地完成，这就是生成本文的原因。
模板设计焊膏印刷在表面贴装组件（SMA）和电子组装技术中起着至关重要的作用，即通过模板印刷的焊膏质量与表面贴装电子/电气元件焊接的首次时间产量（FTY）直接相关。
结论是，60％至70％的焊接缺陷源于通过模板进行的低质量焊膏印刷。
因此，有必要通过模板技术对焊膏印刷的各个方面进行综合研究。
在模板设计方面，出色的开口是保证最佳和可靠焊接接头的首要因素。
•模板框架设计模板框架通常由铝合金制成，其尺寸与打印机的参数兼容。
自动制造要求模板必须进入生产线，并且印刷机必须接受模板的尺寸。
太大尺寸和太小尺寸都不能推动平稳制造。
•模板拉伸设计拉伸是指不锈钢模板粘在框架上的过程。
胶水和铝浆胶带通常用于拉伸。
首先在铝合金框架和不锈钢模板的连接处涂覆胶水剂，然后均匀地刮擦保护涂层。
在拉伸过程中，需要在不锈钢模板和框架之间留出25mm至50mm的内部距离，以确保在焊膏印刷期间具有优异的平整度和拉伸性。
新制造的模板应保持张力在40至50N /厘米的范围内。
•模板基准标记设计自动定位应由打印机在自动生产线上进行，这样模板需要包含基准标记。
基准标记设计基于PCB的Gerber文件中的标记尺寸，然后在模板背面进行蚀刻，以1：1的比例设置开口。
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QFN封装的PCB焊盘和网板设计(图)
近几年来，由于QFN封装（Quad Flat No-lead package，方形扁平无引脚封装）具有良好的电和热性能、体积小、重量轻，其应用正在快速增长。
采用微型引线框架的QFN封装称为MLF（Micro Lead Frame，微引线框架）封装。
QFN封装和CSP（Chip Size Package，芯片尺寸封装）有些相似，但元件底部没有焊球，与PCB的电气和机械连接是通过PCB焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的。
QFN封装对工艺提出了新的要求，本文将对PCB焊盘和印刷网板设计进行探讨。
图1：外露散热焊盘的QFN封装
QFN封装的特点
QFN是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装四周有实现电气连接的导电焊盘。
由于QFN
封装不像传统的SOIC与TSOP封装那样具有鸥翼状引线，内部引脚与焊盘之间的导电路径短，自感系数以及封装体内布线电阻很低，所以它能提供卓越的电性能。
此外，它还通过外露的引线框架焊盘提供了出色的散热性能，该焊盘具有直接散热通道，用于释放封装内的热量。
通常将散热焊盘直接焊接在电路板上，PCB中的散热过孔有助于将多余的功耗扩散到铜接地板中，从而吸收多余的热量。
图1显示了这种采用PCB焊接的外露散热焊盘的封装。
由于体积小、重量轻，以及极佳的电性能和热性能，QFN封装特别适合任何一个对尺寸、重量和性能都有要求的应用。
与传统的28引脚PLCC封装相比，32引脚QFN封装的面积（5mm×5mm）缩小了84%，厚度（0.9mm）降低了80%，重量（0.06g）减轻了95%，电子封装寄生效应也降低了50%，所以非常适合应用在手机、数码相机、PDA及其他便携电子设备的高密度PCB上。
PCB焊盘设计
QFN的焊盘设计主要包含以下三个方面：周边引脚的焊盘设计、中间热焊盘及过孔的设计和对PCB阻焊层结构的考虑。
1、周边引脚的焊盘设计
对于QFN封装，PCB的焊盘可采用与全引脚封装一样的设计，周边引脚的焊盘设计尺寸如图2所示。
在图中，尺寸Zmax为焊盘引脚外侧最大尺寸，Gmin是焊盘引脚内侧最小尺寸，D2t为散热焊盘尺寸，X、Y是焊盘的宽度和长度。
图2：PCB焊盘的设计尺寸
MLF封装的焊盘的公差分析包括元件公差、印制板制造公差和贴装设备的精度。
这类问题的分析IPC已建立了一个标准程序，根据这个程序可计算得出各种MLF元件推荐的焊盘尺寸，表1列出了一些常见的引脚间距为0.5mm的QFN封装的PCB焊盘设计尺寸。
2、散热焊盘和散热过孔设计
QFN封装具有优异的热性能，主要是因为封装底部有大面积散热焊盘，为了能有效地将热量从芯片传导到PCB上，PCB底部必须设计与之相对应的散热焊盘和散热过孔。
散热焊盘提供了可靠的焊接面积，过孔提供了散热途径。
通常散热焊盘的尺寸至少和元件暴露焊盘相匹配，然而还需考虑各种其他因素，如避免和周边焊盘的桥接等，所以热焊盘尺寸需要修订，具体尺寸如表1所示。
表1：PCB焊盘设计尺寸（单位：mm）
散热过孔的数量及尺寸取决于封装的应用情况、芯片功率大小，以及电性能的要求。
建议散热过孔的间距在1.0～1.2mm，过孔尺寸在0.3～0.33mm。
散热过孔有4种设计形式：使用干膜阻焊膜从过孔顶部或底部阻焊；使用液态感光（LPI）阻焊膜从底部填充；或者采用“贯通孔”，如图3所示。
上述方法各有利弊：从顶部阻焊对控制气孔的产生比较好，但PCB顶面的阻焊层会阻碍焊膏印刷；底边的阻焊和底部填充由于气体的外逸会产生大的气孔，覆盖2个热过孔，对热性能方面有不利的影响；贯通孔允许焊料流进过孔，减小了气孔的尺寸，但元件底部焊盘上的焊料会减少。
散热过孔设计要根据具体情况而定，建议使用顶部或底部阻焊。
图3：散热过孔的4种设计形式
回流焊曲线和峰值温度对气孔的形成也有很大的影响，经过多次实验发现，在底部填充的热焊盘区域，当峰值回流温度从210℃增加到215～220℃时，气孔减少；对于贯通孔，PCB底部的焊料流出随回流温度的降低而减少。
3、阻焊层的结构
建议使用NSMD阻焊层，阻焊层开口应比焊盘开口大120～150μm，即焊盘铜箔到阻焊层的间隙有60～75μm，这样允许阻焊层有一个制造公差，通常这个公差在50～65μm之间。
当引脚间距小于0.5mm时，引脚之间的阻焊可以省略。
网板设计
能否得到完美、可靠的焊点，印刷网板设计是关键的第一步。
四周焊盘网板开口尺寸和网板的厚度的选取有直接的关系，一般较厚的网板可以采用开口尺寸略小于焊盘尺寸的设计，而较薄的网板开口尺寸可设计到1:1。
推荐。