一、橋連現(xiàn)象概述

QFN封裝中的橋連現(xiàn)象，尤其在雙排QFN的內(nèi)排焊點(diǎn)間較為常見(jiàn)，而單排QFN則相對(duì)較少出現(xiàn)。橋連是由于焊料被擠壓到非潤(rùn)濕面而形成的，這通常會(huì)導(dǎo)致電氣短路，嚴(yán)重影響電路的性能和可靠性。如圖下圖所示。

二、產(chǎn)生原因

焊料擠壓：QFN封裝底部有一個(gè)大面積的熱沉焊盤(pán)，它決定了焊縫的高度。熱沉焊盤(pán)上的焊膏通常不是印刷成一個(gè)整體圖形，而是采用窗格式或條紋式，以排氣并控制焊縫中的空洞。然而，這種設(shè)計(jì)減小了焊膏的覆蓋面積，減少了焊膏的總量。在QFN再流塌落時(shí)，引腳焊料會(huì)向外擠壓，容易引發(fā)橋連。

QFN變形：QFN封裝的變形也是導(dǎo)致橋連的原因之一。當(dāng)QFN內(nèi)外排焊點(diǎn)的高度相差較大時(shí)（有時(shí)相差十多微米），焊料在再流過(guò)程中更容易受到擠壓和流動(dòng)，從而增加橋連的風(fēng)險(xiǎn)。

空洞率與橋連的對(duì)應(yīng)關(guān)系：通常，橋連與信號(hào)焊盤(pán)的空洞率有對(duì)應(yīng)關(guān)系。橋連率高時(shí)，往往空洞也會(huì)更多。這進(jìn)一步證明了焊料擠壓和排氣不良是導(dǎo)致橋連的主要原因。

三、改進(jìn)建議

針對(duì)QFN封裝橋連現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)：

減少內(nèi)圈焊膏印刷量：理論上，應(yīng)根據(jù)熱沉焊盤(pán)的焊盤(pán)覆蓋率設(shè)計(jì)同等量的漏印面積。考慮到QFN本身焊盤(pán)比較小、印刷難度大，通常可以通過(guò)縮減內(nèi)圈焊盤(pán)開(kāi)口的尺寸來(lái)減少焊膏量。這樣可以降低焊料在再流過(guò)程中的擠壓程度，減少橋連的風(fēng)險(xiǎn)。雙排 QFN 防橋連設(shè)計(jì)建議如下圖所示

提供容錫空間：通過(guò)焊盤(pán)間去阻焊設(shè)計(jì)、寬焊盤(pán)窄開(kāi)口工藝設(shè)計(jì)以及熱沉焊盤(pán)阻焊定義等方法，為焊料提供更多的容錫空間。這有助于減少焊料在再流過(guò)程中的擠壓和流動(dòng)，從而降低橋連的風(fēng)險(xiǎn)。然而，需要注意的是，對(duì)于小焊盤(pán)而言，過(guò)度增加容錫空間可能會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中問(wèn)題，因此需要謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。

綜上所述，QFN封裝橋連現(xiàn)象的產(chǎn)生原因主要包括焊料擠壓、QFN變形以及空洞率與橋連的對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)這些問(wèn)題，我們可以從減少內(nèi)圈焊膏印刷量和提供容錫空間兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)合理的工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化，我們可以有效降低QFN封裝橋連的風(fēng)險(xiǎn)，提高電路的性能和可靠性。

審核編輯 黃宇