电子元器件QFN焊点失效分析和改进措施
电子装联过程中常见焊接缺陷及解决方法
电子装联过程中常见焊接缺陷及解决方法摘要：电子装联技术是电子制造技术的重要组成部分。
随着现代电子产品的不断发展和广泛应用，电子装联技术已经成为现代电子产品制造业的重要支柱，成为现代电子产品制造过程中不可缺少的基本技术。
关键词：电子装联；焊接；缺陷；解决方法一、常见焊接缺陷及原因分析1、焊桥在电子装联的过程中，焊桥的出现应该属于严重不良，将会对产品的电气性能产生重大影响，所以应该避免焊桥的出现，一般来说，导致焊桥出现的主要原因是焊膏印刷后的错位、塌边以及焊膏过量。
其中，焊膏印刷后的错位主要发生在片状元件间距小于0.65mm的印制板时，对于这种情况，应该采用光学定位，并将基准点设在印制板对角线处。
但是如果不采用光学定位，就会出现定位误差，进而出现印刷错位，从而产生焊桥。
而出现焊膏塌边则主要有三种情况，第一种是印刷塌边，一般在焊膏印刷时会出现该种情况，一般来说与模板、焊膏特性以及印刷参数相关，如果焊膏的粘度不够，其保持形状的能力就较差，尤其是在印刷后，更是容易发生塌边，而且如果模板粗糙也会导致发生塌边；第二种情况则是在贴装时出现的塌边，如果在贴装的过程中的贴装压力过大就会导致焊膏外形变化，最终发生塌边；第三种是在焊接加热时的塌边，加热过程中，温度升高的速度加快，在这个过程中焊膏中的溶剂成分就会挥发，如果溶剂成分的挥发速度过快，就会出现将焊料颗粒挤出焊区的情况，这种情况下就导致了塌边的产生。
2、焊锡球焊锡球是另外一种常见的焊接缺陷。
一般来说，焊锡球是由于在焊接过程中的激素加入造成的焊料飞散导致的，一般来说，与焊膏氧化程度、助焊剂活性、焊膏吸湿、焊料颗粒的粗细、印制板清洗等因素有关。
其中焊料颗粒表面在接触空气后就可能产生氧化现象，在这个原因上，有相关统计证明，焊锡球的发生率与焊膏氧化物的百分率成正比。
另外焊料颗粒的均匀性不一致，也会导致焊锡球的发生，如果在焊料中20μm以下的颗粒含量较大的话，这些粒子容易氧化，所以能形成焊锡球。
焊接技术故障排除与解决方法
焊接技术故障排除与解决方法焊接技术在制造业中扮演着重要的角色，它用于将金属零件连接在一起，为产品的制造提供了坚固的结构。
然而，在焊接过程中，常常会出现各种故障，这些故障不仅会影响产品的质量，还会导致生产延误和成本增加。
因此，了解焊接技术故障的排除与解决方法对于提高焊接质量和效率至关重要。
首先，我们来讨论焊接过程中可能出现的一些常见故障。
其中之一是焊接接头不牢固。
这可能是由于焊接温度不够高或焊接时间不足导致的。
解决这个问题的方法之一是增加焊接温度和时间，确保焊接接头能够充分熔化并形成坚固的连接。
另一个常见的故障是焊接接头出现气孔。
这可能是由于焊接区域存在氧气或水分导致的。
为了解决这个问题，可以在焊接前将焊接区域清洁干燥，并使用适当的气体保护措施，如氩气保护焊。
除了上述的故障，焊接过程中还可能出现其他一些问题。
例如，焊接接头出现裂纹。
这可能是由于焊接过程中产生的应力超过了材料的强度限制。
为了避免这种情况的发生，可以在焊接过程中采取预热和后热处理的措施，以减少焊接区域的应力。
另一个常见的问题是焊接接头出现变形。
这可能是由于焊接过程中产生的热量导致材料的收缩或膨胀。
为了解决这个问题，可以在焊接过程中使用夹具或支架来限制焊接接头的变形。
当然，焊接技术故障的排除与解决方法远不止于此。
在实际应用中，还需要根据具体情况采取相应的措施。
例如，当焊接接头出现未熔透的情况时，可以采用增加焊接电流或改变焊接速度来解决。
当焊接接头出现过烧的情况时，可以采用降低焊接电流或增加焊接速度来解决。
此外，还可以通过更换焊接电极或调整焊接电极的位置来解决焊接接头出现不均匀的情况。
总的来说，焊接技术故障的排除与解决方法是一个复杂而细致的过程。
它需要焊接工程师具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。
同时，还需要进行系统的故障分析和实验验证，以找出最有效的解决方案。
只有这样，才能确保焊接过程的稳定性和产品的质量。
在焊接技术的发展过程中，随着科学技术的进步和工艺的改进，越来越多的故障排除与解决方法被提出和应用。
SMT不良分析及改善措施
SMT不良分析及改善措施SMT（表面贴装技术）是电子制造过程中常用的一种表面组装技术，可以将小型电子组件安装在印刷电路板（PCB）上。
然而，在SMT过程中可能会出现一些不良现象，例如焊点不良、元器件偏位、组件缺失等。
这些不良现象会直接影响产品的质量和性能，因此需要进行不良分析并采取相应的改善措施。
首先，针对焊点不良问题，可能出现的原因包括焊接温度不稳定、焊锡量不足、焊接时间过短等。
在进行不良分析时，可以通过观察焊点的形态和外观来判断问题的具体原因。
针对这些问题，可以采取以下改善措施：1.调整焊接温度和时间：通过增加焊接温度、延长焊接时间等方式，确保焊接质量的稳定性和一致性。
2.控制焊锡量：确认焊锡量是否足够，可以使用自动供锡机或者人工供锡的方式进行补充，确保焊点的充盈度和质量。
3.检测焊点质量：使用焊点质量检测设备，例如X射线检测设备或者直观检查仪器，检测焊点的质量和形态，及时发现问题并采取相应的纠正措施。
其次，针对元器件偏位的问题，可能的原因包括元器件粘贴不准确、贴附剂粘度过大或过小等。
针对这些问题，可以采取以下改善措施：1.进行粘贴机的校准：调整粘贴机的定位精度，确保元器件的粘贴位置准确。
2.选择适合的贴附剂：根据元器件类型和尺寸，选择适合的贴附剂，并调整贴附剂的粘度，确保元器件的粘贴质量。
3.进行视觉系统的检测：使用视觉系统检测元器件的粘贴质量，如果发现问题，及时进行修正。
最后，针对组件缺失的问题，主要原因可能是元器件的供应链问题，例如供应商发货错误或者内部库存管理不善。
针对这些问题，可以采取以下改善措施：1.加强供应商管理：与供应商建立良好的合作关系，加强供应链的沟通和管理，确保元器件的质量和数量。
2.设立内部库存管理系统：建立完善的库存管理系统，确保元器件的采购、入库、出库等流程的可控性和准确性。
3.进行组件跟踪和检测：使用条码或者RFID等技术，对每个组件进行跟踪和检测，确保组件的精确性和完整性。
细间距QFN 焊接工艺应注意的几个问题
细间距QFN焊接工艺应注意的几个问题作者：黄振刚向希龙（同维电子（深圳）有限公司）摘要：随着电子行业的飞速发展，表面贴装元件向着密集、精密、细小的方向发展，使用的元器件种类也越来越多QFN封装形式具有以下的优点：无引线，降低了引脚间的自感系数，有利于高频电路；中间大面积裸露焊盘，使元件本身具有很强的散热能力；同时，四周I？O焊端使PCB布线录活方便，方便布线工程师工作。
由于QFN元器件具有这些优点，其近年来得到大量应用，在元件封装中比率越来越大。
但是，许多公司对该类型封装认识不足，造成良品率低、生产效率低下和返修量大的问题。
本言语从实践中总结了QFN三个方面的焊接或设计缺陷供大家参考。
关键词：QFN、焊接不良、表面组装、失效模式、SMTQFN元器件（Quad Flat No-lead方形扁平无引脚封装）在实际生产中应用越来越多，组装工艺的经验也在不断地积累。
但是，在生产和使用过程中还存在着一些问题，比如：焊接的问题、使用可靠性的问题，这此问题严重影响了生产的效率和该产品的性能，为生产者和使用者都带来了一定的要扰。
下面我们将列举我公司在生产细间距（Pitch=0.5mm）QFN元器件时遇到的问题供大家参考，以免再重蹈覆辙。
我公司使用QFN封装结构如下所示：封装Pin数 56 元器件重量 00.208(g) 外型尺寸9×9×0.8(mm) 引脚外框铜PCB覆盖区域 81(mm2) 引脚表面处理锡执行标准 JEDEC Pitch 0.5(mm)在生产中主要出现了以下三种不良，它们分别是：一、短路。
产品在加工时，由于预先设计原因或加工中某些参数设定不当，使元器件I/O焊端与散热焊盘之间桥接，从而不能完成其电气性能。
二、断路。
在产品加工过程，由于某些原因造成焊点没有形成良好的填充结构，导致不能完成电气功能，I/O焊端和散热焊盘都存在这样的问题。
三、焊点过早失效，产生裂纹。
产品在使用不到一年的内就出现功能性失效，通过查看失效产品，发现QFN部分焊点出现开裂，造成电气功能丧失。
QFN器件封装技术及焊点可靠性研究进展
QFN 器件封装技术及焊点可靠性研究进展随着电子设备的不断发展和更新，对器件的封装方式也提出了更高的要求。
传统的DIP（Dual in-line Package）和SOP（Small Outline Package）封装已经不能满足高密度、小体积的产品设计要求，QFN （Quad Flat No-leads）封装因其小尺寸、易于制造和高可靠性的特点受到了广泛的关注和应用。
本文将综述QFN 器件封装技术及其焊点可靠性研究进展。
一、QFN 封装技术的发展QFN 是一种新型的小封装器件，其与SOP 封装相比较，具有尺寸更小，耐机械应力和环境温度变化的能力更强，并且因其无引线封装技术，可以减少因引线老化、断裂导致的坏点率。
随着QFN 应用的不断推进，越来越多的生产厂家开始研究和开发QFN 封装技术。
目前基于QFN 封装技术已经发展出了多种类型，常用的有QFN、DFN、SON 封装。
QFN 封装结构特点QFN 封装结构示意图如下图所示：QFN 封装通常会有金属片和封装耳两个部分。
金属片是做为引子追踪结构，充当芯片和基板的连接。
封装耳的设计旨在增加由于温度差异及机械应力的变化而可能导致的应力释放功能。
同时，又因为QFN 封装表面积小，增加封装耳的数量没有大尺寸封装那么容易。
因此，在QFN 封装中，采用封装耳的技术，但是数量要限制，大约在周边6 个位置左右。
QFN 封装工艺步骤QFN 封装工艺主要包括芯片焊接、烤合、粘接和切割等步骤。
该流程包括如下工艺步骤：Step1：基板清洗基板的清洗是为了去除表面的污垢，确保焊接质量。
Step2：芯片焊接将芯片银浆点焊到基板下面，然后将芯片与基板烤合在一起。
Step3：烤合在热板上，加热芯片和基板，使之彼此结合。
Step4：粘接在芯片上部涂上粘接剂，将芯片贴到基板上。
Step5：切割采用拉丝式切割，即先在芯片上把一定深度的切缝拉开，再用剪刀或切割机进行切割。
以上这些步骤构成了QFN 器件封装过程中的主要流程，总体来说相比传统的SOP 封装方式而言，QFN 封装流程更加的严格，也更加复杂。
QFN器件手工焊接质量及可靠性改善方法的研究
QFN器件手工焊接质量及可靠性改善方法的研究摘要：QFN封装最初只被应用于消费类电子产品中,随着行业对其可靠性机理的认知不断深入,现在已经逐渐地被应用到工业类和医疗类电子产品中。
然而,这种无引脚的封装器件也给表面组装技术（SMT）提出了一些新的要求。
对于QFN等底部端子器件的焊接质量,IPC-7093指出工艺的关键控制点是焊点的高度（离板高度）和散热焊盘底部焊点的气泡率。
关键词：焊点高度；散热焊盘；空洞率；寿命预计；一、QFN焊点质量改善思路针对QFN的PCB焊盘设计,行业内目前已经开展了较多的研究,主要集中在QFN焊盘的DFM、中间散热焊盘的过孔设计和引脚及散热焊盘的锡量兼容方面。
根据业内经验,文中PCB的设计选择引脚焊盘外延0.3 mm,内延0.05 mm的设计,中间散热焊盘的散热过孔设计方面,目前主要有4种方式,即：通孔设计、底部塞孔、顶部塞孔和双面塞孔工艺。
采用双面绿油塞孔工艺,其中,过孔直径为0.3 mm,过孔间距为1.0 mm。
回流焊过程中助焊剂挥发产生气体,当助焊剂挥发不完全或者气体逃逸不彻底时将残留在焊料中而形成气泡。
采用阻焊层对散热焊盘进行分割的方式来设计PCB焊盘,PCB散热焊盘的实际覆铜面积不变,在覆铜表面保留一定量的绿油阻焊层。
采用这种设计方法具有诸多的优点,主要包括：散热焊盘面积不会减小;阻焊层的厚度小于焊点的高度,在回流过程中为阻焊剂挥散热焊盘引脚焊盘发气体提供了逃逸的通道从而能够降低空洞率；这种设计也不会增加PCB的制版成本。
将在第三部分通过ANSYS仿真分析来讨论这种设计对QFN焊点可靠性的影响,确认这种设计的合理性。
二、QFN焊接实验验证行业标准建议QFN焊点的高度应控制在50~70μm之间。
针对空洞率的控制,目前行业内没有统一明确的量化标准,但可以确定的是,气泡量越低越有利于芯片的散热和焊点高度的控制。
1.工艺改善DOE。
在焊接工艺中,影响焊点高度和散热焊盘空洞率的工艺因子主要有：散热焊盘的下锡量（AVolume）、钢网开口的形状（B Pattern）、QFN PCB散热焊盘的设计（C Pad）和回流焊的保温时间（D Time）。
qfn元器件锡膏焊接不良原因
QFN元器件锡膏焊接不良原因引言Q F N（Qu ad Fl at No-l e ad s）封装是一种常见的表面贴装技术，广泛应用于电子产品中。
然而，在Q FN元器件的焊接过程中，有时会出现焊接不良的问题。
本文将探讨QF N元器件焊接不良的原因，并提供相应的解决方案。
1.材料选择不当在Q FN元器件焊接中，材料的选择是非常重要的。
以下是一些可能导致焊接不良的材料选择原因：1.1锡膏品质使用劣质的锡膏往往导致焊接不良。
低质量的锡膏可能会导致焊点不充分或者不均匀，进而影响焊接质量。
因此，选择质量稳定的、符合标准的锡膏是避免焊接不良的关键。
1.2基板材料基板材料的选择也对焊接质量有影响。
如果基板材料的导热性能较差，可能会导致焊接过程中温度不均匀，进而影响焊接质量。
因此，选择导热性能较好的基板材料是降低焊接不良的一种方式。
2.工艺参数设置不当在Q FN元器件的焊接过程中，工艺参数设置也是非常关键的。
以下是一些可能导致焊接不良的工艺参数设置原因：2.1焊接温度焊接温度的设定对焊接质量起着至关重要的作用。
如果焊接温度过高，可能会导致焊接点形成冒焊，导致焊点之间短路。
相反，如果焊接温度过低，焊点可能无法达到良好的连接效果。
因此，合理设定焊接温度是确保焊接质量的重要因素。
2.2焊接速度焊接速度也是影响焊接质量的重要参数。
过高或者过低的焊接速度都可能导致焊接不良。
过高的焊接速度可能导致焊接点未完全熔化，而过低的焊接速度则可能导致焊接点过度熔化。
因此，合理设定焊接速度是确保焊接质量的关键。
3.设备问题除了材料选择和工艺参数设置外，设备问题也可能导致焊接不良。
以下是一些可能导致焊接不良的设备问题：3.1设备老化设备的老化可能导致焊接不良。
老化设备可能无法提供稳定的焊接温度和焊接压力，从而影响焊接质量。
因此，定期检修和维护设备是确保焊接质量的重要措施。
3.2设备调试不当设备的调试过程中，操作人员的专业素养也非常重要。
如果设备调试不当，可能导致焊接参数设置错误，从而影响焊接质量。
电子元器件中的异常问题分析与解决方法
电子元器件中的异常问题分析与解决方法电子元器件是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各种电子设备和系统中。
然而，在电子元器件制造和使用过程中，常常会出现各种异常问题，如焊接不良、静电击穿、氧化腐蚀等。
本文将从异常问题分析和解决方法两个方面介绍电子元器件中的一些常见异常问题和相应的解决方法。
一、异常问题分析1. 焊接不良焊接不良是电子元器件中常见的问题之一。
当焊接点接触不良或焊接质量不好时，会导致元器件性能下降或失效。
焊接不良的原因主要有以下几种：(1) 焊接温度不足，导致焊接点未能完全熔化和结合。
(2) 焊接时间太短，导致焊接点没有充分熔化和结合。
(3) 焊接点表面不干净，存在氧化物或污垢等，导致焊接不牢固。
(4) 焊接点设计不合理，焊接面积太小或焊接位置不当，容易出现焊接不良。
2. 静电击穿静电击穿是指电子元器件因受到静电场的影响而导致烧毁或失效的现象。
在现代电子制造过程中，静电击穿已成为电子元器件的重要故障之一。
静电击穿的原因主要有以下几种：(1) 电场强度过大，导致电子元器件内部断裂或击穿。
(2) 静电电荷在元器件表面聚集，导致表面受到静电击穿。
(3) 经过高速移动的物体会带电，当物体与元器件接触时，会将静电荷传递到元器件上，造成静电击穿。
3. 氧化腐蚀氧化腐蚀是电子元器件中的另一个常见问题。
当元器件表面被氧化或腐蚀时，会导致元器件性能下降或失效。
氧化腐蚀的原因主要有以下几种：(1) 暴露在潮湿环境中的元器件容易受到氧化腐蚀的影响。
(2) 暴露在酸性或碱性环境中的元器件容易受到化学腐蚀的影响。
(3) 元器件表面存在污垢或化学物质，容易引起氧化腐蚀。
二、解决方法1. 焊接不良的解决方法(1) 控制焊接温度，保证焊接点充分熔化和结合。
(2) 延长焊接时间，使焊接点有足够的时间熔化和结合。
(3) 在焊接前清洗焊接点表面，去除污垢和氧化物。
(4) 设计合理的焊接点，保证焊接面积充足且位置合理。
2. 静电击穿的解决方法(1) 安装静电保护设备，防止静电对元器件造成损害。
提高QFN封装元件焊接质量的分析
提高QFN封装元件焊接质量的分析QFN（Quad Flat No-leads）封装是一种常见的表面贴装技术，广泛应用于电子元件的封装和焊接中。
提高QFN封装元件焊接质量的分析可以从以下几个方面进行：1.设计优化：合理的QFN封装设计可以提高焊接质量。
首先，合适的焊盘尺寸和形状可以减少焊接过程中的应力和热应力，避免焊接开裂和焊接引脚打开等问题。
其次，合理的焊盘布局和铜金属的选择可以提高焊接接触性能，减少接触电阻和电信号传输的损耗。
2.热管理：正确的热管理也是提高QFN封装元件焊接质量的关键。
在焊接过程中，热量的传递和分布均匀，可以减少焊接位置的热应力，避免焊接开裂和寄生效应的产生。
同时，合理的散热设计可以减少焊接时的温度差异，提高焊点的可靠性。
3.焊接工艺：选择合适的焊接工艺参数也对QFN封装元件的焊接质量起到重要作用。
首先，正确的焊接温度和焊接时间可以保证焊料的良好润湿性，避免焊接缺陷的产生。
其次，控制好焊接过程中的焊锡量，避免过多或过少的焊料堆积，导致焊接位置的短路或开路。
另外，适当的焊接压力和焊接速度也能够影响焊接接触的可靠性。
4.器件和基板处理：在焊接之前，应该对QFN封装元件和基板进行适当的处理。
对于QFN封装元件来说，控制好器件的表面氧化和污染可以增强焊接润湿性，提高焊接质量。
对于基板来说，适当的表面处理和涂敷焊膏可以提高焊接接触性能，减少焊接缺陷。
综上所述，提高QFN封装元件焊接质量的分析涉及到QFN封装设计的优化、热管理的正确处理、焊接工艺的精细调节、器件和基板的合理处理以及检验和测试的实施。
通过综合考虑上述因素，并根据实际生产情况进行分析和改进，可以有效提高QFN封装元件焊接质量，提高产品的可靠性和稳定性。
焊接不良原因分析与解决方法建议(讲课后腰解决的)
2.烙铁接触的时间过长，使底板基材和铜片之间的
之间的粘胶剂失效
3：基本身质量问题。
1：准确设定电烙铁的温度，不宜太高
2:焊接时间不要过长，
3：基板进货时检查基板的质量，要求基板商提供合格的质量证明
焊料过多
元器件引脚被埋,焊点弯月面呈明显的外凸圆弧
1.焊料供给过量;(电烙铁维修的时候)
2.温度不足,润湿性不好,不能形成弯月面;
4：插件的时候在干净的坏境并带干净的手套
5：喷雾时检查喷头是否有部分赌赛的现象，调试喷雾的时候看是否均匀，先做试验
印制板焊盘未完全被焊料润湿,焊料在焊盘上的润湿角大于90℃
1.焊盘可焊性不良;
2.焊盘所处铜箔热容大,焊盘未达到焊接温度;
3.助焊剂选用不当或已失效;
4.焊盘局部被污染
1:生产前先检查焊盘是否氧化。若只有个别有这种不良产生，可以证明个别元器件氧化;只能选择维修。
3：准确调整波峰的波度，检查机器是否损坏。
4：喷涂前调试喷剂防止焊料过多的氧化。
丝状桥连
此现象多发生在集成电路焊盘间隔小且密集区域，丝状物多呈脆性，直径数微米至数十微米
1、焊料槽中杂质Cu含量超标，Cu含量越高，丝状物直径越粗；
2、由于杂质Cu所形成松针状的Cu6Sn5合金的固相点（217℃）与Sn63Pb37焊料的固相点（183℃）温差较大，因此在较低的温度下进行波峰焊接时，积聚的松针状Cu6Sn5合金易产生丝状桥接
2：检查焊盘是否氧化，若只有个别问题的产生就是某个焊盘氧化严重，
这个情况只能维修
3:拿板的时候带干净的手套，并留意是否有油脂、灰尘之类的在焊盘上
4：喷雾时检查喷头是否有部分赌赛的现象，调试喷雾的时候看是否均匀，
电子器件的故障分析与故障排除方法
电子器件的故障分析与故障排除方法导语：对于电子器件的故障分析与故障排除方法，掌握一定的技巧和方法是十分重要的。
本文将详细介绍电子器件故障的分析步骤和排除方法，希望对大家有所帮助。
一、故障分析的步骤1.观察与分析故障现象首先，当我们面对电子器件故障时，要仔细观察故障现象，包括是否有明显的损坏、是否有异常的症状等等。
然后，我们需要分析故障现象的一些相关信息，如故障出现的时间、故障出现的条件等等。
2.查找相应的技术资料在分析故障之前，我们还需要查找所涉及的器件或设备的技术资料。
这些资料可以帮助我们理解器件的工作原理、电路图等相关信息，从而更好地进行故障分析和排除。
3.分析电路原理与工作模式在有了相应的技术资料之后，我们需要根据电路原理和工作模式来分析故障的可能原因。
这包括对电路的各个部分进行逐一分析，找出可能存在的问题所在。
4.提出假设在分析了电路原理和工作模式之后，我们需要根据已有的信息和分析结果提出故障的假设。
这些假设应该是有合理性的，并且在后续的实验和测试中可以验证。
5.实验和测试在提出了假设之后，我们需要进行相应的实验和测试来验证我们的假设。
这包括使用测试仪器对电子器件进行测量和测试，例如使用万用表、示波器等仪器来对电路中各个元件进行检测。
6.对比和分析实验结果通过实验和测试，我们可以得到一些实验结果，并将其与我们的假设进行对比和分析。
如果实验结果与我们的假设相符，则表示我们的分析是正确的；如果不相符，则需要重新调整我们的假设。
7.排除故障最后，通过不断地根据实验结果对比分析，我们可以逐渐缩小故障范围，并最终找到故障的原因。
根据故障的具体情况，我们可以采取相应的措施来排除故障，例如更换损坏的元件、修复电路连接等。
二、故障排除的方法1.逻辑排除法逻辑排除法是指根据故障现象和故障描述进行逻辑推理，逐步排除不可能存在故障的部分，以缩小故障范围，最终找到故障的原因。
2.替换法替换法是指将故障件或可疑件做替换，观察故障的变化情况，从而判断故障的原因。
影响QFN封装器件焊接质量的因素
２ ． ３ ． １ ＱＦ Ｎ 器 件 焊 端 氧 化
在 实 际生 产 中， 要 求 ＱＦ Ｎ 器 件 焊 端 外 观 应 光
亮， 不 能有发 暗 、 发 黑 和 变 色 等 现 象 。如 果 ＱＦ Ｎ 器
件 焊端 氧化 ， 在 焊接 过程 中 ， 氧 化膜 会阻 碍焊料 和器 件焊端 焊 接在 一 起 ＿ １ ］ ， 造 成 器 件 焊 端虚 焊 。而 在 实
升高 而气 化 ， 气 化后 水 分 体 积 快 速膨 胀 就 会 出现 封
装体 内外 部 的压力 差 ， 导致 器 件 封 装 体 开裂 、 分层 、
印制 板 的焊 盘 材 料一 般 是铜 ， 为 防止 铜 氧化 造
引线 连接 损伤 以及 芯 片 内部键 合 金 丝 断 裂 等 缺 陷 。 有些 严重 缺 陷在 出 厂前 能 检查 出来 ， 而一 些 器 件 内
邻 的焊盘 之 间形成 焊锡 桥 ， 器 件引 脚 间距 越小 ， 越 容
易 出现 这种 桥 连缺 陷 ； 因此 ， 为避 免 ＱＦ Ｎ器 件 桥 连 缺 陷 的发 生 ， 从 印 制板 设 计 上 应保 证 器 件 焊 盘 之 间 的间距 要 足 够 ， 并 在 ＱＦ Ｎ 封 装 的焊 盘 问 印 刷 阻 焊
封后一 周 内必须 装配 完成 。
２ ． ３ ＱＦ Ｎ 器 件
油墨 ， 阻隔不 同焊 盘之 间熔 融焊料 的结 合 ， 最 终 到达 降低短路 风 险的 目的。
除了焊 料 短路 外 ， 还 应 注 意 ＱＦ Ｎ 散 热 焊 盘 焊 接空洞 问 题 。在 回流 焊 接 过 程 中 ， 由于 ＱＦ Ｎ 封 装 贴 片后 没 有 与 封 装 体 分 离 ， 与 Ｐ Ｃ Ｂ板 面 的 空 隙 很 小， 助焊 剂挥 发形 成 的气 体无 法逸 出 ， 容易造 成 焊点 空洞 。要减 少散 热 焊盘 的焊 接 空 洞 ， 必须 设 计 出有 效 的让 焊锡 膏 中助 焊剂 分解 产生 的气体 能够 及 时逸 出 的通 道 ； 因此 ， 为进一 步改 善散 热焊 盘焊接 后 的空 洞 问题 ， 在 接地 焊盘 总 面 积不 小 于 芯 片 热 焊 盘尺 寸 ７ Ｏ 的情况 下 ， 可将 Ｐ Ｃ Ｂ板 上设计 为 口字 形 状 的散 热焊 盘改 为 网格 井 字 形 状 ， 如 图 ２所 示 。由 于每 个
浅谈QFN元器件焊接质量控制与检验
浅谈QFN元器件焊接质量控制与检验标签：QFN元器件;焊接;质量控制;检验一、影响QFN焊接质量的因素由于QFN封装器件底部没有焊料球，它的焊接方式是通过钢模板印刷焊膏到印制焊盘上，将器件底部焊端与印制板焊盘焊为一体。
由于QFN的结构扁平，并且钢网漏印的焊膏量有限，因此印制板变形对QFN的四周焊点质量影响较大。
如果印制板在回流焊过程中变形量大，就会造成QFN器件焊接不良。
在回流焊过程中，印制板上印制导线越密集处吸收热量越多，反之其吸收热量越少，印制板上不同位置之间的这种吸收热量差别越大，越容易导致印制翘曲变形。
二、QFN封装器件特点QFN封装是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部具有与底面水平的焊盘，在中央有一个面积焊盘裸露用来导热，围绕大焊盘的封装外围有实现电气连接的导电焊盘，从结构看，QFN封装不像传统QFN的QFNSOIc与TSOPQFN 封装那样具有鸥翼型引线，内部引脚与焊盘封装技术与设备之间的导电路径短，自感系数以及封装体内布线电阻很低，所以能提供卓越的电性能。
三、0FN网板开口设计与QFN封装焊接可靠性关系QFN封装焊接可靠性很大程度上受到焊点离板高度、焊点焊锡量、PCB焊盘尺寸和热焊盘设计的影响，其中焊点离板高度、焊点焊锡量的变化和网板开口有关。
组装生产时，有必要通过实际生产优化调整工艺方法，达到QFN封装的可靠焊接，必要时还须反馈到设计部门进行优化设计。
为了有助于提高产品可靠性，焊点离板高度与热焊盘上焊膏覆盖率有关和过孔类型有关：焊膏覆盖面积增大，离板高度就会增加;底部填充式过孔，由于过孔从反面被阻塞的缘故，焊锡会被阻止进入，而“贯通孔”方式很容易使熔融的焊锡流到孔内，降低焊点离板高度，如果控制不当可能会导致焊锡在背面渗出。
四、QFN-I-艺技术1.QFN钢模板设计能否得到完美可靠的焊点，印刷焊膏的钢模板QFN质量检测QFN质量与检测，QFN设计是关键，尤其是对双排和多排QFN器件。
QFN器件焊接质量及可靠性改善方法的研究
QFN 器件焊接质量及可靠性改善方法的研究发布时间：2022-10-23T08:35:57.478Z 来源：《科学与技术》2022年6月12期作者：王世芳申涛贾彪[导读] QFN器件在使用期间或者进行组装以后，王世芳申涛贾彪四川九洲电器集团有限责任公司 621000【摘要】QFN器件在使用期间或者进行组装以后，其焊点内部会发生应力释放或者蠕变，导致晶力变得粗化从而出现裂纹，以此在一定程度上导致了焊点的可靠性进一步降低。
基于此，为了进一步探究QFN器件的焊接质量，笔者通过查询相关资料、文献综述法展开研究，首先阐述了QFN焊点的改善思路，然后重点对其可靠性机理进行分析，希望能为有关人员提供参考。
【关键词】QFN器件；焊接质量；改善方法；可靠性研究；焊点高度；散热焊盘前言QFN器件的自感系数和引线电阻都相对较低，该器件底部设有较大的散热焊盘，芯片的散热性能良好，所以QFN器件适合电源类或者大功率的控制芯片。
现阶段伴随着社会的发展以及对QFN器件机理的可靠性深入研究，该器件已经被广泛应用于医疗和工业类的电子领域中。
基于此，本文立足于焊点高度和散热盘空洞率出发，探究散热焊盘的绿油分割设计方法，旨在对QFN器件的整体焊接可靠性和质量进行改善。
1.QFN焊点质量的改善分析当前，行业内对于QFN器件的PCB焊盘设计进行了深入研究，关键集中在散热焊盘以及引脚锡量兼容、焊盘中间过孔设计以及DFM等方面。
按照行业规则，本文选择将引脚焊盘做0.4mm的外延来设计PCB，（行业一般情况下为0.2-0.6mm之间）；将散热过孔进行内延0.04mm，现阶段常用以下四种方法：双面塞孔、顶部塞孔以及底部塞孔和通孔设计。
本文主要借助双面塞孔中的绿油工艺进行改善，其中，采用0.4mm的过孔直径、2.0mm的过孔间距，使得助焊剂能够在回流焊时进行挥发从而产生一定的气体，当气体逃逸不彻底或者助焊剂不完全挥发的时候可以在焊料作用下形成气泡。
提高QFN封装元件焊接质量的分析
提高QFN封装元件的焊接质量分析摘要:QFN封装元件由于具有良好的电和热性能、体积小、重量轻等优点,在电子产品中越来越广泛的推广和应用,目前,在航天电子产品中QFN也有不少应用。
QFN封装和CSP有些相似,但底部不是锡球,它有一个中央裸焊端和周围的电极接触点,均需要焊接到PCB上。
由于焊盘在元件的底部,焊接后返修困难大,要求每次焊接都要有良好的焊接效果。
关键字:QFN封装焊接质量虚焊网板引脚温度曲线返修1前言QFN(Quad Flat No-lead Package,四侧扁平无引脚封装)是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料和陶瓷作为密封材料的新兴的表面贴装芯片封装技术。
封装四侧配置有电极接触点,没有引脚,封装底部中央位置有一个面积裸露的焊盘,主要有导热和接地作用。
由于QFN封装不像传统的TSOP封装那样具有欧翼状引线,内部引脚于焊盘之间的电路径短,自感系数以及封装体内部线组很低,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的通道,用于释放封装体内的热量。
通常,将散热焊盘直接焊接在电路板上,并且PCB 中的散热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。
QFN 贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP低,但是当印制板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。
因此电极接触点难于做到QFP的引脚那样多,一般从14到100左右。
在我们接触到的QFN中以塑料封装的为主,电极接触点中心距除1.27mm外,还有0.65mm和0.5mm两种。
由于它体积小、重量轻、散热效果好,非常适合应用在高密度印制电路板上,但是由于QFN的焊盘主要在元件的底部,它的焊接效果、检测以及返修是我们关注的焦点。
2控制散热焊盘上的锡膏量QFN中间散热焊盘上的锡膏量的多少是决定元件焊接质量的关键因素。
QFN中间的大焊盘通常有接地和散热的作用,通常为了避免大功率元件在散热不好的情况下失效,该焊盘的锡膏量应该尽可能的多以保证接触良好,但是一定要注意网板开口的比例,可以减少虚焊和短路的发生。
双排qfn封装焊接不完整
双排qfn封装焊接不完整
双排QFN封装焊接不完整
最近，我在工作中遇到了一个问题，那就是双排QFN封装焊接不完整的情况。
这种情况下，焊接点未能完全连接到PCB上，导致电子元件无法正常工作。
我观察到这一问题的出现频率较高，因此我决定研究并解决这个问题。
我对焊接过程进行了详细的观察和分析。
我发现这种不完整的焊接主要是由于焊锡量不足或者焊接温度不够造成的。
焊锡量不足可能是由于操作人员在焊接过程中未能将足够的焊锡添加到焊接点上。
而焊接温度不够可能是因为焊接设备的温度设置不正确或者设备本身存在故障。
为了解决这个问题，我首先与操作人员进行了交流，并提醒他们在焊接过程中要确保焊锡的充足。
我还对焊接设备进行了检查，修复了其中存在的故障，并校准了温度设置。
这样一来，焊接过程中的问题应该能够得到解决。
为了验证解决方案的有效性，我进行了一系列实验。
在这些实验中，我使用了双排QFN封装的电子元件，并对焊接过程进行了模拟。
通过这些实验，我发现，在操作人员确保焊锡充足并且设备温度正确的情况下，焊接点的完整性得到了显著改善。
这表明我们的解决方案是有效的。
我对双排QFN封装焊接不完整的问题进行了研究并提出了解决方案。
通过与操作人员的交流和设备的检查修复，以及一系列实验的验证，我成功地解决了这个问题。
在未来的工作中，我将继续关注焊接质量，并寻求更好的解决方案，以提高电子元件的可靠性和稳定性。
电子产品生产中虚焊不良分析及预防总结
电子产品生产中虚焊不良分析及预防总结虚焊：在电子产品装联过程中所产生的不良焊点之一，焊点的焊接界面上未形成良好的金属间化合物（IMC）,它使元器件与基板间形成不可靠连接。
（这里定义的虚焊指 PCBA上的焊点虚焊。
）产生原因：基板可焊面和电子元件可焊面被氧化或污染；焊料性能不良、助焊剂性能不良、基板焊盘金属镀层不良；焊接参数（温度、时间）设置不当。
影响：虚焊使焊点成为或有接触电阻的连接状态，导致电路工作不正常，或出现电连接时通时不通的不稳定现象，电路中的噪声 (特别在通信电路中) 增加而没有规律性，给电路的调试、使用和维护带来重大隐患。
此外，也有一部分虚焊点在电路开始工作的一段较长时间内，保持电气接触尚好，因此不容易发现。
但在温度变化、湿度变化和振动等环境条件作用下，接触表面逐步被氧化，接触慢慢地变得不完全起来，进而使电路“罢工”。
另外，虚焊点的接触电阻会引起局部发热，局部温度升高又促使不完全接触的焊点情况进一步恶化，最终甚至使焊点脱落，电路完全不能正常工作。
这一过程有时可长达一、二年。
虚焊的特点：从电子产品测试角度讲，一部分虚焊焊点在生产的测试环节中，表现出时通时不通的特点，故障虽然查找较麻烦，但可以把故障焊点解决在出厂之前；另一部分虚焊焊点往往在一年甚至更长的时间才出现开路的现象，使产品停止工作，造成损失。
虚焊有其隐蔽性、故障出现的偶然性以及系统崩溃损失的重大性，不可忽视。
研究虚焊的成因，降低其危害，是我国从电子制造大国向电子制造强国发展必须重视的重要课题。
导致虚焊的原因大致分为几个方面：1）元器件因素；2）基板（通常为 PCB）因素；3）助焊剂、焊料因素；4）、工艺参数及其他因素。
下面进行详细分析。
1、元器件因素引起的虚焊及其预防元器件可焊部分的金属镀层厚度不够、氧化、污染、变形都可造成虚焊的结果。
1.1 可焊部分的金属镀层厚度不够通常元器件可焊面镀有一定厚度的、银白色的、均匀的易焊锡层，如果镀层太薄或者镀层不均匀，以及铜基镀锡或钢基镀铜再镀锡，其铜和锡之间相互接触形成的铜锡界面，两种金属长时间接触就会相互渗透形成合金层扩散，使锡层变薄，导致焊面的可焊性下降。
电子组装中焊点的失效分析
封装 与测试 ・
・
电 子 工 业 董 用 设 备
●
电 子 组 装 中 焊 点 的 失 效 分 析
宁叶 香，潘开林 ，李 逆
（ 桂林 电子 科技 大 学机 电工程学 院 ， 西 桂林 ５ １０ ） 广 ４０４ 摘 要： 点的 失效 分析是 电子 产品质 量 和 可靠性 保证 体 系的重要 组 成部 分 。 本文 首先 概 述 了焊 焊 点 的失 效机 理 ， 主要 包括 热致 失 效 、 械 失 效 、 机 电化 学失 效 。在 此基 础之 上 ， 述 了焊 点 失 效分 析 综
的基 本流 程 与各 类失 效分析 方 法 ， 并对 无铅 条件 下该领 域 的研 究作 了简要评 述 。
关键 词： 电子 组装 ； 失效 分析 ； 点； 效机 理 焊 失
中 图分类 号： Ｎ４ ６ Ｔ ０ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编 号：０ ４４ ０ （０ ７ ０ ．０ ６０ １０ ．５ ７ ２ ０ ） ９０ ４ ．５
过 失 效模 式 与 失 效 机 理 的 分 析 获得 焊 点质 量 的 改
进 ， 量 避 免 或 延 缓类 似 失 效 的发 生 ， 尽 以提 高焊 点 长 期可靠 性 。 点 的失效 分析 需借 助各 种 测试 技术 焊
在 实 际运 用 中 ， 点 的失效 通 常 由复 杂 的各 种 焊 因素相 互 作用 引发 ， 同 的使 用环 境 有不 同的 失效 不 机 理 。 内外对 传 统锡 铅焊 点 的可靠 性做 了大量 的 国
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电子元器件QFN焊点失效分析和改进措
施
摘要
QFN器件性能卓越，在电子电路中为核心器件，则其焊点可靠性直接关
系到整个产品的性能。
本文重点分析了QFN器件的焊点失效模式及其原因，并在
设计和工艺上提出了改善措施。
关键词
来料不良；设计缺陷；焊点开裂；空洞；
QFN全称为Quad Flat No-leads Package,该封装元器件具有体积小、重量轻、优越的电性能及散热性能等优点，在电子行业军民用领域中均得到广泛应用。
由于QFN器件引脚众多，一旦某个引脚焊点失效，将直接影响整个电路的性能，
因此对QFN器件焊点失效分析和改进措施研究显得尤为重要。
1 QFN器件简述
一般QFN有正方形外形和矩形两种常见外形。
电极触点中心距常见的有
1.27mm、0.65mm、0.5mm。
QFN器件是一种无引脚封装，它有利于降低引脚间的自
感应系数，其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
封装外围四周有实现电气连接的导电引脚。
QFN引脚也称为可焊端，按可焊端分
类可分为两种：连续性可焊端和非连续性可焊端。
连续性可焊端的QFN，底部引
脚与侧面引脚均进行了镀锡处理。
非连续性可焊端的QFN，底部引脚镀锡处理但
是侧面引脚未进行镀锡处理，底部焊脚为主要焊接面，侧边焊点主要起到辅助加
固及方便目视检查的作用。
非连续性可焊端的QFN器件制造过程为：成品圆片→
划片→装片→焊线→塑封固体→电镀→贴膜→切割→去膜本体分离→测试印字编
带→包装标签入库。
IPC标准中要求QFN底部焊盘焊锡浸润良好，无短路空洞现
象，对侧面焊点爬锡高度没有明确要求，但在军用产品和适用IPC三级标准产品
里面，无论哪种QFN器件，不仅要求底部焊盘焊点浸润良好，无短路空洞现象，
对侧面引脚焊锡应满足100%爬锡，只有这样才能让产品获得高稳定高可靠的电气
性能和机械性能。
2 QFN器件焊点失效分析
影响QFN器件焊点失效现象大致归类可分为：器件本身失效、焊点开裂、焊
点空洞、锡少、引脚短路、引脚不上锡。
主要原因归结为来料不良、设计缺陷、
制造缺陷三个方面。
2.1 来料不良
QFN器件来料不良多表现为器件受潮或者引脚氧化。
QFN器件属于湿敏器件，在处理、运输和存储过程中，如没有按资料中的湿敏等级进行进行密封除湿处理，那么器件极易因为长期暴露在空气中而受潮。
QFN器件一旦受潮，则封装内部的
水分会由于回流焊焊接加热时而发生汽化膨胀，从而可能导致封装内部的界面剥
离或者破裂，进而导致封装内的配线断路或者降低可靠性，一般称为爆米花现象。
非连续性可焊端的QFN器件，侧面引脚未进行镀锡处理，如长期暴露在空气
中时，器件引脚容易与空气形成一层氧化膜阻碍焊锡与引脚浸润，而焊锡的成分
很难破坏这层氧化膜，这层氧化膜最终会导致引脚无法上锡。
2.2 设计缺陷
设计缺陷可从焊盘设计、钢网设计、PCB排布设计三个方面分析。
QFN器件
焊盘设计应参考资料推荐尺寸并结合实际装配经验进行，焊盘间距、长宽、形状、过孔填充设计均会对器件可靠性产生极大影响。
其中焊盘间距、长宽、形状设计
不合理，极易出现引脚短路。
这些参数一般可以直接参考资料推荐值，但是过孔
填充设计资料一般未提及，如不做过孔填充设计，散热焊盘上的焊锡会通过过孔
流走，导致焊锡偏少或者空洞。
钢网设计通常也参考资料推荐并结合实际装配经
验进行。
中间散热焊盘钢网孔面积过大时，会使焊锡过多，导致中间散热焊盘与
四周引脚短路。
同时锡膏在回流焊过程中，助焊剂产生的气体无法通过焊盘沟道
平衡疏，会使器件出现移位或者不平现象。
因此钢网中间散热盘对应的钢网设计及其重要。
QFN器件焊点较小，对机械应力较为敏感，极易受应力作用而开裂。
器件靠近PCB线路板的安装孔时，安装孔的安装应力会直接导致焊点开裂。
器件排布在PCB线路板的边缘时，也极易受搬运、周转应力作用。
当PCB线路板发生翘曲或者变形时，器件主体也跟着翘曲，直接或者间接也会引起器件焊点开裂。
2.3 制造缺陷
制造缺陷可从静电击穿、钢网印刷、回流焊曲线方面分析。
QFN是静电敏感器件，实际生产过程中产生的静电电压高达上万伏特，很多QFN器件内部无静电保护电路，耐压最高为几百伏特，很容易被静电击穿而受损。
生产过程，如物料转移、器件安装过程中未做防静电措施时，操作人员或者工具均能产生静电对器件造成不可逆转的损坏。
焊膏印刷在焊盘上是通过钢网印刷实现的，其中钢网未擦洗、刮刀压力大小不合理、钢网未做抛光处理均影响锡膏印刷效果，导致器件焊锡偏少、空洞或者短路。
PCB印刷锡膏后，随即器件被贴放在锡膏上方并放入回流焊机进行回流焊。
回流焊机的烘烤温度是受回流焊曲线控制的。
回流焊炉的温区温度，运速会对器件焊点的质量产生影响。
温度过高焊点过于老化，温度过低焊点会冷焊，均属于不良焊点。
3 设计和工艺改进
3.1 防止器件受潮和氧化
①严格检验来料包装，要求供应商以真空包装形式供货。
②仓库存储条件应满足温度16℃~28℃，相对湿度为45%~75%。
防潮柜湿度应满足：35±5%。
③QFN 器件需严格按：防静电隔潮袋+防潮柜+干燥剂+湿度指示卡进行包装存储，未放入防潮柜的需抽真空保存。
④仓库发料遵循先进先出原则。
⑤器件拆封后，需严格遵守器件现场寿命执行。
以上措施均能有效防止器件受潮。
安装器件前，需对物料进行检验。
对引脚已发生氧化的器件，在装配前进行上锡处理，并涂敷适量的阻焊剂增强引脚的润锡能力。
3.2 设计改进
①QFN器件中间散热焊盘上的过孔增加绿油圈塞孔或者树脂塞孔，电镀填平处理，防止焊锡融化通过过孔流至PCB板反面，保证焊量。
②中间散热焊盘处钢网设计成网格形状，让开过孔处。
网格状钢网不仅有利助焊剂挥发的气体排出，更能防止焊锡流走。
③QFN器件在PCB板上居中排布，距离安装孔至少5mm。
④PCB板材选用硬度较高板材如FR4、Rogers4350b，板材厚度尽可能加厚。
板材形应方正，长宽比应小于2：1，有效防止PCB板变形造成焊点开裂。
3.3 制造改善
①物料在检验、发放、存储、转移、安装过程，操作员需佩戴防静电手环，穿戴防静电鞋子和衣帽，操作桌面和桌椅做有效接地并符合静电要求。
②避免人工印刷锡膏，机器印刷锡膏后，对锡膏印刷效果进行检验，要求锡膏脱模良好，厚度适中。
③钢网制作时需作抛光处理，药水浸泡处理，保证锡膏印刷质量。
④针对不同厚度、尺寸、板材的PCB板，回流焊前需加上工装进行回流焊曲线实际测试，要求实测的温度符合锡膏推荐温度曲线，禁止随意使用温度曲线进行PCB 板回流焊。
4 结束语
电子产品的可靠性不仅是设计出来的也是制造出来的。
我们科学多维度的分析QFN焊点的失效模式，进行归类的总结，并针对问题采取有效改进措施，才能“对症下药”，最终实现QFN高可靠装焊。
参考文献
⑴王旭艳，刘刚，QFN侧面焊点爬锡的影响因素分析，电子工艺技术
⑵佘红英，吴红，SMT全流程质量管控的实践与思考，电子工艺技术
⑶张文典，实用表面组装技术［M].北京：电子工业出版社，2007：105.。