QFN焊盘设计和工艺指南

发布日期：2019-07-30 作者：点击：

一、基本介绍

QFN（Quad Flat No Lead）是一种相对比较新的IC 封装形式，但由于其独特的优势，其应用得到了快速的增长。QFN 是一种无引脚封装，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，所以很薄很轻。元件底部具有与底面水平的焊端，在中央有一个大面积裸露焊端用来导热，围绕大焊端的外围四周有实现电气连接的I/O 焊端，I/O 焊端有两种类型：一种只裸露出元件底部的一面，其它部分被封装在元件内；另一种焊端有裸露在元件侧面的部分。QFN 采用周边引脚方式使PCB 布线更灵活，中央裸露的铜焊端提供了良好的导热性能和电性能。这些特点使QFN 在某些对体积、重量、热性能、电性能要求高的电子产品中得到了重用。由于QFN 是一种较新的IC 封装形式，IPC-SM-782等PCB设计指南上都未包含相关内容，本文可以帮助指导用户进行QFN 的焊盘设计和生产工艺设计。但需要说明的是本文只是提供一些基本知识供参考，用户需要在实际生产中不断积累经验，优化焊盘设计和生产工艺设计方案，以取得令人满意的焊接效果。

二、QFN封装描述

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JEDECMO-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）

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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。需要说明的是中央裸焊端的焊接，通过“锚”定元件，不仅可以获得良好的散热效果，还可以增强元件的机械强度，有利于提高周边I/O 焊端的焊点可靠性。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。

四、焊盘设计指南

1、周边I/O焊盘

PCB I/O焊盘的设计应比QFN的I/O焊端稍大一点，焊盘内侧应设计成圆形以配合焊端

的形状，详细请参考图2 和表1。

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