DRQFN器件钢网设计优化

DRQFN器件钢网设计优化

卢积全

（贵州航天电子科技有限公司  ）

摘要：本文针对细间距DRQFN器件锡膏印刷环节容易出现少锡，拉尖等缺陷，从钢网厚度选择、开孔设计等方面开展钢网优化试验验证，得出钢网设计最优方案，有效解决了DRQFN锡膏印刷质量问题， 为DRQFN器件高可靠焊接奠定基础。

关键词：DRQFN；钢网；优化

1引言：印制板组件是电子设备重要组成部分，随着电子设备逐渐向多功能、集成化、轻量化发展，印制板组件所使用的元器件封装日趋复杂。DRQFN是一种新型封装器件，与常见的QFN器件不同，其四周有两排细间距的小焊盘，这大大增加了装焊难度，尤其在丝网印刷环节，容易出现连锡、少锡等问题，这跟钢网设计有密切的关系。DRQFN器件焊盘见图1。

图1   DRQFN器件焊盘图

2原钢网设计参数

钢网设计涉及的参数主要有开孔尺寸、开孔形状、厚度等等。一般要求开孔的宽度与钢网厚度之比（简称宽厚比）大于1.5，开孔面积与孔壁面积比（简称面积比）大于0.66，宽厚比和面积比的值越大，焊膏印刷的脱模越好。生产中发现外形尺寸为9mm×9mm，四周焊盘间距为0.6mm、四周单个焊盘尺寸为0.25mm×0.5mm的DRQFN器件印刷时容易出现少锡等问题，合格率较低，仅通过印刷参数调节无法解决该问题，因此需对钢网进行优化设计。原钢网的设计参数见表1，钢网厚度为0.12mm，DRQFN器件四周小焊盘开孔尺寸比例为1：1，中间接地焊盘开成网格形状。

表1  DRQFN器件原钢网开孔参数表（单位：mm）

3钢网设计优化

从钢网厚度和钢网开孔尺寸两方面进行钢网优化设计。钢网厚度选择了0.12mm、0.13mm、0.15mm三种常用规格进行试验。考虑到DRQFN器件四周焊盘的间距只有0.6mm，单个焊盘尺寸为0.25mm×0.5mm，因此，四周外侧小焊盘开口宽度范围选择0.25～0.3mm，长度范围选择0.5～0.7mm；四周内侧小焊盘开孔长度与器件保持不变，宽度范围选择0.25～0.3mm进行锡膏印刷试验，钢网参数设计方案如表2所示。

表2  钢网设计方案

按表2中的方案依次用全自动丝印机G6进行焊膏丝网印刷试验验证，试验选用铟泰锡铅焊膏RMA-SMQ51AC，金属成份为Sn62Pb36Ag2，丝网印刷参数设备设置为：印刷速度25mm/s，印刷压力4.2kg，脱膜距离2mm，脱膜速度0.2mm/s。各个方案的试验结果如下：

方案1、方案2丝网印刷质量如图2所示，焊膏丝网印刷后,内侧小焊盘焊膏涂敷面积＞95%，焊膏涂敷形状良好；但在外侧焊盘锡量偏多。

图2 方案1、方案2丝网印刷图

方案3丝网印刷质量如图6所示，焊膏丝网印刷后中间接地焊盘焊膏形状较好，四周焊盘锡量偏少且有拉尖现象，中央接地焊盘焊膏量较多。

图3 方案3丝网印刷质量图

方案4丝网印刷质量如图7所示，中间接地焊盘焊膏形状良好，四周焊盘焊膏形状一般；但四周内侧焊盘上焊膏量较少且有拉尖现象，中间接地焊盘锡膏面积不足。

图4 方案4丝网印刷质量图

方案5丝网印刷质量如图8所示，四周内侧细间距器件小焊盘存在拉尖少锡的情况，钢网网孔内焊膏量残留严重，出现焊膏脱模不良现象。

图5 方案5的焊膏图

方案6的钢网设计，丝网印刷后印制板上涂覆的焊膏均匀无塌落，边缘整齐，四周小焊盘焊膏形状一般，焊膏在焊盘上的涂覆面积为90%以上，错位＜0.1mm，如图10所示。因此方案6的钢网设计最优。

图6 方案6的焊膏图

4结束语

    细间距DQFN器件具有优异的电热性能，相比QFN器件同样尺寸集成的引脚更多，但这同时给贴装生产过程带来了较大的难度，因其引脚间距小且焊接后焊点位于本体底部，焊接质量较难检测，需要注重生产的各个环节的质量，尤其钢网设计关键环节，本文针对细间距DRQFN器件锡膏印刷环节容易出现少锡，拉尖等缺陷，通过试验验证，得出钢网设计优化方案，有效解决了DRQFN锡膏印刷质量问题， 可为DRQFN器件应用提供借鉴。

参考文献

[1]细间距DRQFN器件的返修工艺[J]. 余春雨，李赛鹏，蒋庆磊，刘刚. 2023，电子工艺技术.

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