赵桂花
【摘 要】在表面贴装型电子/电气组件装联工艺中，锡膏丝网印刷质量的好坏将直接影响到表面贴装型电子/电气组件焊接一次性合格率即FTY（First time yield）的高低。在对影响印刷工艺的各因素研究中，笔者发现良好的网板开口设计起着举足轻重的作用。另外，随着QFN元件的广泛应用，因其开孔不匹配而造成的电路板故障竟占20%，因此有必要对QFN元件的钢网设计进行研究，文章就QFN器件各引脚的钢网设计进行分析和总结。 【期刊名称】无线互联科技
【年(卷),期】2015(000)024
钢手轮X图【总页数】2
【关键词】QFN；钢网设计
1 QFN封装
近几年来，由于QFN封装器件（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，在电路板设计过程中常有其应用。QFN是无引脚封装，它可以降低引脚间的自感应系数，获得了广泛的应用。QFN外观呈正方形或矩形（见图1），封装形式与BGA （Ball Grid Array Package，球栅阵列封装）相似，但元件底部没有焊球，与其他元器件的电气和机械连接是通过电路板焊盘上印刷焊膏经过回流焊形成的焊点来实现的。本文将对QFN器件的钢网设计进行探讨，希望可以帮助指导用户进行QFN器件的钢网设计。
2 钢网设计
在表面贴装型电子/电气组件装联工艺技术中，最重要的一个环节就是锡膏印刷工艺，锡膏丝网印刷质量的好坏将直接影响到表面贴装型电子/电气组件焊接一次性合格率即FTY（First time yield）的高低。笔者发现，在实际生产过程中60%—70%的焊接缺陷与锡膏丝网印刷质量有关。因此，有必要对影响锡膏丝网印刷工艺的各因素进行研究。在对影响印刷工艺的各因素研究中发现良好的网板开口设计起着举足轻重的作用，是保证形成最优最可靠焊点的第一步。
2.1 网板网框设计
网板框架一般选用铝合金框架，框架尺寸因印刷机而定，例如，DEK265和MPM UP 3000机型需要的框架尺寸为29ˊ×29ˊ，而DEK INFINITY APi需要的框架尺寸则为32ˊ× 32ˊ，框架型材规格为1ˊ×1ˊ到1.5ˊ×1.5ˊ。
汽车电子调节器2.2 网板绷网设计
绷网是将不锈钢网板与框架粘结在一起。一般采用红胶+铝胶带方式进行绷网，将胶液涂在在铝合金框架与不锈钢网板结合处，并均匀刮上一层保护漆。绷网时，在不锈钢网板距网框内侧保留25mm-50mm，用以保证网板在丝印过程中有良好的平整度和足够的张力，新出厂网板的张力需要保证在40-50N/cm。
2.3 网板基准点设计
自动化生产线丝印机进行自动对位，网板需要设计基准点，但半自动化生产的丝印机则不需要。网板基准点设计是根据PCB的GERBER文件中MARK点的大小及形状按1：1方式开口，并在网板印刷的背面进行蚀刻。一般来讲，一块网板应至少对角开两个基准点。
2.4 QFN元件周边I/O焊盘的网板设计
钢网开孔尺寸与周边I/O焊盘尺寸推荐采用1：1的比例，这样的开孔尺寸可以保证周边焊盘上回流焊接后形成的焊点有大约50-75um高度的焊锡，对于细间距QFN，特别是周边I/O引脚间距在0.4mm及以下的，钢网开孔宽度应比PCB焊盘稍微内缩一点，以避免相邻I/O焊盘之间引起桥连。网板开孔的宽厚比（W/T）应大于1.5。单相计数器
2.5 QFN元件中央散热焊盘的网板设计
不合适的中央散热焊盘开孔设计会产生各种缺陷。当QFN元件进行回流焊接时，大尺寸焊盘上的焊锡膏将融化，首先融化的助焊剂将会产生一定的气体向外溢出，形成气孔、针孔、锡溅和锡珠等缺陷。虽然消除这些影响几乎是不可能的，但可将影响减小，减小的措施是在中央散热焊盘区域网
饱和聚酯板设计时，将大的开孔做成多个小的网状开孔阵列。每个小开孔的形状可以是圆形或方形，只要保证有50%～80%的PCB的中央散热焊盘面积有焊膏覆盖量即可，这样便可保证焊盘上有50-75μm的焊点厚度（见图2）。
2.6 钢网类型及钢网厚度
钢网材质推荐采用不锈钢网板，蚀刻方式推荐选用激光切割法，漏孔孔壁进行电解抛光，使漏孔孔壁更光滑，减少摩擦，有利于焊锡膏脱模和成形。
钢网的厚度决定了印刷在PCB上的焊膏量，太多和太少的焊膏量都将会导致回流焊接缺陷的产生，焊锡膏太多易造成桥连，焊锡膏太少易造成空焊等缺陷。建议细间距的QFN封装（0.4mm及以下）使用0.12mm-0.13mm厚度的网板，宽间距的QFN封装（0.4mm以上）使用0.15mm-0.2mm厚度的网板。
2.7 钢网检验
（1）通过目视检查绷网平整，且开口居于网板中心位置；（2）目视检查网板开口位置与PCB焊盘位置是否一一对应；（3）检验网板开口尺寸（长度、宽度）；（4）用显微镜检验网板开孔孔壁和网板表面的光滑度；（5）使用张力计对网板张力进行测试；（6）钢片厚度通过结果进行验证，即通过后续SPI检测印锡后焊膏厚度来验证。
3 结语
良好的网板开孔设计可以使印刷质量得到很好的控制。由于电子/电气组件朝超小型化、精密化组装方向发展，对锡膏网板印刷提出了更高的要求，也对钢网设计也提出了更高的要求，希望以上内容能够给读者予以帮助。
［参考文献］
阻燃剂mca
［1］鲜飞.QFN封装元件组装工艺技术研究［J］.电子元件与材料，2005（11）：155-156.
［2］鲜飞.QFN封装的PCB焊盘和网板设计［J］.今日电子，2005（10）：29-31.
al/electronic component assemblies，solder paste screen printing quality will directly affect the welding onetime pass rate （FTY） of SMT electrical/electronic components. In the research on various influence factors of printing process，we found that a good screen opening design plays an important role. In addition，with the wide application of QFN components，due to its opening does not match the circuit board fault was 20%，so it is necessary to study of stencil design of QFN components，in this paper，the stencil design of QFN components is analyzed and summarized.
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