ส่วน QFN และ DFN
ขนาดและรอยเท้าที่มีขนาดไม่ได้เป็นข้อดีของ QFN ที่เล็กที่สุดของแพคเกจเหล่านี้จะจบลงด้วยสายนำสั้นมาก นี้ช่วยให้การปรับปรุงลักษณะสัญญาณและคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ส่วน QFN และ DFN ส่วนใหญ่จะมีพื้นที่สัมผัสโลหะขนาดใหญ่อยู่ด้านล่างเพียงด้านในแถวของช่องสัญญาณดังที่แสดงในภาพด้านบน
ลูกเต๋าซิลิคอนนั่งอยู่บนแผ่นความร้อนจึงช่วยให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่น่าประทับใจบางอย่าง ฉันเคยเห็น QFN 3mm x 3mm ที่สามารถส่งออก 5V ที่ 800mA ซึ่งเคยใช้ชุด TO-220 ขนาดใหญ่และฮีทซิงค์
ประสิทธิภาพพิเศษนี้มาพร้อมกับราคา ในกรณีนี้ราคาเป็นส่วนใหญ่ในเวทีของความท้าทายในการผลิตซึ่งเป็นวิธีการที่การสนทนาของเราจะกลับไปทำงานประจำวันของฉัน ที่ Screaming Circuits เราได้เรียนรู้ว่าอะไรทำให้เกิดปัญหา QFN และวิธีป้องกันปัญหาเหล่านั้น มันลงมาถึงจำนวนของวางประสานที่วางลงและความแตกต่างในพื้นที่ผิวของแผ่นความร้อนขนาดใหญ่และที่ติดต่อด้าน
บัดกรีวางบนแผ่นยึดพื้นผิวผ่านขั้นตอนการตรวจคัดกรองไหมหรือด้วยเครื่องพิมพ์เจ็ตบัดกรีวางประสาน ในกระบวนการคัดกรองผ้าไหมสเตนเลสสตีลวางลายฉลุถูกสร้างขึ้นโดยการเปิดตัดเลเซอร์สำหรับทุกส่วนพื้นผิวติดแผ่น ลายฉลุนี้จะถูกวางไว้ด้านบนของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และวางประสานวางลงกับไม้กวาดหุ้มยาง กระบวนการนี้เกือบจะเหมือนกันในแนวความคิดในการผลิตเสื้อไหมพรม
ร้านค้าจำนวนมากรวมถึงเหมืองแร่ยังใช้เครื่องพิมพ์เจ็ตวางเพื่อใช้วาง นี้มีประโยชน์ในการอนุญาตให้มีการปรับเปลี่ยนรูปแบบการวางได้ง่ายในทันที ข้อเสียของมันคือหยดวางที่ใช้ไม่ได้ให้ความแม่นยำที่จำเป็นโดยบางส่วนที่ใหม่กว่าซุปเปอร์เล็ก ๆ
แบบลายพิมพ์ทั่วไปอาจมีความหนา 3 หรือ 4 มิลลิเมตร (0.067 ถึง 0.100 มม.) มองไปที่รูป QFN ข้างต้นคุณจะเห็นว่าอัตราส่วนของพื้นที่เป็นความหนาลาย 4 มิลลิลิลมีขนาดค่อนข้างใหญ่สำหรับแผ่นรองกลาง แต่มีขนาดเล็กมากสำหรับการติดต่อตามแนวด้านข้าง
เมื่อละลายวางละลายในเตาอบ reflow รูปร่างของการสะสมทบประสานจะเปลี่ยน ฉันจะไม่เข้าไปในพลวัตของเหลวของการติดตั้ง แต่ผลคือถ้าแผ่นกลางจะได้รับยาเต็มรูปแบบของการประสานวางส่วนจะลอยขึ้นบนแผ่นกลางและบางส่วนหรือทั้งหมดของการติดต่อด้านข้างเป็น มากอาจจะไม่ประสานดังแสดงในภาพประกอบด้านล่าง:
QFN float (ที่มา: Duane Benson)
การเปิดลายฉลุถูกควบคุมด้วย footprint CAD แต่น่าเสียดายที่รอยเท้าของส่วน QFN และ DFN ในห้องสมุด CAD เกือบผิดเสมอในเรื่องนี้ พวกเขาให้วางประสานวางที่มีขนาดเดียวกับแผ่นทองแดง ไม่เพียง แต่พวกเขาเกือบจะผิดปกติในซอฟต์แวร์ CAD แต่เกือบจะแสดงบ่อยๆไม่ถูกต้องในแผ่นข้อมูลส่วนประกอบ
แทนที่จะเปิดแบบเต็มรูปแบบควรวางชั้นลายฉลุไว้เพื่อให้ความหนาของพัสดุ 50 ถึง 75% วางลงบนแผ่นรองตรงกลางตามที่แสดงด้านล่าง
ฉลุแบบแบ่งส่วน QFN (ที่มา: Duane Benson)
ช่องเปิดของฉลากวางประสาน (หรือรูปแบบการสะสมสำหรับเจ็ตวาง) จะระบุไว้ในชั้นลายฉลุ - บางครั้งเรียกว่า "วางเลเยอร์" หรือ "ชั้นครีม" - ในซอฟต์แวร์ CAD ของคุณ บรรณาธิการรอยนิ้วมือจำนวนมากจะสร้างชั้น stencil โดยอัตโนมัติเมื่อคุณวางแผ่นยึดพื้นผิว
นั่นเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา ในหลาย ๆ กรณีซอฟต์แวร์จะสร้างการเปิดลายฉลุโดยอัตโนมัติเพื่อให้ตรงกับขนาดแผ่นทองแดง ความจริงที่ว่าเครื่องมือนี้ทำโดยอัตโนมัติหมายความว่าผู้ใช้จำนวนมากอยู่ภายใต้การแสดงผลที่พวกเขาไม่จำเป็นต้องคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่จริงๆเพราะเพราะลูกกระสุนขนาดใหญ่ของ QFN อาจจะผิดพลาด
การแก้ไขรอยเท้าเป็นงานที่ง่ายสวย แต่คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าคุณต้องแก้ไขอะไรจนกว่าจะมีการชุมนุมประท้วงชิ้นส่วน PCB บ้างที่คุณ? คุณอาจจะไม่ได้ดังนั้นที่นี่ฉันพูดจาโผงผางที่คุณ
การแก้ปัญหาดังที่ฉันพูดเป็นเรื่องง่ายสวย ทำได้ง่ายถ้าคุณคุ้นเคยกับกระบวนการสร้างหรือแก้ไขรอยเท้าในซอฟต์แวร์ CAD ของคุณ ฉันจะทิ้งรายละเอียดเฉพาะไว้ให้คุณ แต่ถ้าคุณรู้หรือเมื่อคุณได้เรียนรู้แล้วฉันจะบอกคุณว่าจะทำอย่างไร
ในเครื่องมือแก้ไขรอยเท้าให้ปิดเลเยอร์วางโดยอัตโนมัติและวาดด้วยมือ เทคนิคนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการทำงานของเครื่องมือแก้ไขรอยเท้าของคุณ แต่สิ่งที่คุณต้องทำก็เหมือนกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการสร้างเลเยอร์ stencil ตามค่าเริ่มต้นจากนั้นจึงวาดในชั้น stencil ภาพประกอบด้านล่างแสดงตัวอย่างของสิ่งที่ควรมีลักษณะเช่นนี้
QFN ประสานชั้นลายฉลุตัวอย่างที่ดี (ที่มา: Duane Benson)
ถ่ายภาพได้ตั้งแต่ประมาณ 50 ถึง 75% วางประสานควรครอบคลุม 50 ถึง 75% ของแผ่นทองแดง หากมีแผ่นวีดิสอยู่ในแผ่นรองพื้นอย่าวางบนด้านบน Vias ต้องสวมหน้ากากประสานหรือเต็มและชุบด้วย ถ้าคุณปล่อยให้ Vias เปิดประสานจะ wick ลงและสิ้นสุดในด้านไกลของคณะกรรมการ นี่ไม่ใช่สิ่งที่ดีที่จะเกิดขึ้น
สิ่งหนึ่งที่เพิ่มเติมคือ 50% หรือ 75%? ในโลกต้นแบบหรือโลกปริมาณเล็กน้อยทุกที่ในช่วงนั้นมีโอกาสประสบความสำเร็จเป็นอย่างดี หากคุณกำลังสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณมากคุณจะต้องทำงานร่วมกับวิศวกรฝ่ายผลิตที่ บริษัท สร้างบอร์ดของคุณ พวกเขาจะเริ่มต้นในช่วงนั้นและปรับแต่งรูปแบบลายฉลุเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในสายการผลิต
QFN สามารถเป็นบิตข่มขู่ แต่พวกเขาอยู่ที่นี่จะอยู่ ด้วยการดูแลเป็นพิเศษเล็กน้อยคุณสามารถประสบความสำเร็จได้มากกับพวกเขา คุณอาจจะลดบอร์ดของคุณลงเล็กน้อยและประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิต