QFN ir DFN dalys
Fiziškai maži dydžiai ir pėdsakai nėra vieninteliai privalumai QFN. Mažiausias iš šių paketų sudaro labai trumpi švino laidai. Tai leidžia pagerinti signalo charakteristikas ir puikias šilumines savybes. Dauguma QFN ir DFN dalių turi didelį metalinį kontaktinį plotą apačioje, viduje signalų kontaktų eilėse, kaip parodyta paveikslėlyje aukščiau.
Silicio kauliukai yra tiesiai ant šilumokaičio, taip leidžiant šiek tiek įspūdingo šiluminio našumo. Aš mačiau 3 mm x 3 mm QFN, kurie gali išvesti 5 V prie 800 mA, o tai reikalauja didelio TO-220 paketo ir šildytuvo.
Tačiau šis papildomas našumas kainuoja. Šiuo atveju kaina iš esmės yra gamybos patvarumo iššūkiai, todėl mūsų pokalbis grįžta į mano dienos darbą. " Screaming" grandiniuose mes sužinojome, kas sukelia QFN problemas ir kaip išvengti šių problemų. Tai susijęs su sumaišta litavimo pasta, sumažinta didelio šilumos siurblio ir šoninių kontaktų paviršiaus ploto skirtumas.
Lydmetalis padedamas ant paviršių montuojamų kilimėlių per šilko atrankos procesą arba su litavimo pasta. Šilko atrankos procese iš nerūdijančiojo plieno pagaminta pastos trafaretą sukuria lazerio pjovimo angos visoms paviršiaus montavimo komponentų blokams. Šis trafaretas dedamas ant spausdintinės plokštės (PCB) viršuje, o lydmetalio pasta yra padengta valytuvu. Šis procesas yra beveik identiškas koncepcijai sukurti šilkografuotą marškinėlę.
Daugelis parduotuvių, įskaitant manes, taip pat naudoja pastos drožlių spausdintuvą, kad būtų galima įdėti. Tai turi pranašumą, nes leidžia lengvai keisti pastos modelį skraidydamas. Jo trūkumas yra tai, kad pastos lašeliai, kuriuos jis taiko, nesuteikia tikslumo, kurio reikia kai kurioms naujoms super mažoms dalims.
Tipiškas lydmetinis trafaretas gali būti 3 arba 4 mils (0,067-0,100 mm) storio. Žiūrint į aukščiau esančias QFN nuotraukas, matote, kad ploto santykis su 4 milijonų trafareto storis yra gana didelis centrinei padėčiai, bet daug mažesnis kontaktuose išilgai šonų.
Kai lydmetalio lydinys ištirps į kaitinimo orkaitę, lydmetalio nusidėvėjimo forma pasikeis. Aš nesileisiu į šios sąrankos skysčio dinamiką, tačiau rezultatas yra tas, kad, jei centrui suteikiama pilna ledo dozės dozė, dalis pakils į centrinę padėtį ir kai kurie arba visi šoniniai kontaktai yra Labai tikėtina, kad nematysite, kaip parodyta paveikslėlyje:
QFN float (Šaltinis: Duane Benson)
Trafareto atidarymas valdomas CAD pėdsakais. Deja, QFN ir DFN dalių pėdsakai CAD bibliotekose šiuo atžvilgiu yra beveik visai neteisingi. Jie tiekia tokį pat dydį kaip ir vario spintelė. CAD programinės įrangos ne tik yra beveik visada neteisingi, bet komponentų duomenų lape tai beveik taip dažnai rodoma netinkamai.
Trafaretinio sluoksnio vietoj viso dydžio angos trafaro sluoksnis turėtų būti segmentuotas, kad 50-75% padengtų vidurį, kaip parodyta žemiau:
QFN segmentinis trafaretas (šaltinis: Duane Benson)
Jūsų CAD programinėje įrangoje yra trafareto sluoksnio, kuris kartais vadinamas "pastos sluoksniu" arba "kreminiu sluoksniu", angos, skirtos polimerinio pastos trafaretui (arba pastos srauto nusodinimo modeliui). Daugelis pėdsakų redaktorių automatiškai sukuria trafaretinį sluoksnį, kai įdėjote paviršiaus montavimo kilimėlį.
Tai yra problemos dalis. Daugeliu atvejų programinė įranga automatiškai sukuria trafaretą, atitinkantį bet kokį vario spintelės dydį. Tas faktas, kad įrankis tai automatiškai reiškia, reiškia, kad daugeliui vartotojų susidaro įspūdis, kad jiems nereikia apie tai galvoti, bet jie iš tikrųjų daro, nes - dėl didelio QFN karščio sluoksnio - greičiausiai tai bus klaidinga.
Padėties pataisymas yra gana lengva užduotis, bet kaip jūs žinote, kad jums reikia išspręsti bet ką, nebent kai kurie PCB asamblėjos nariai taps jums? Tu tikriausiai neturėsi, taigi čia aš esu, tavęs girdi.
Sprendimas, kaip sakiau, yra gana lengvas. Na, tai lengva, jei esate susipažinę su CAD programinės įrangos pėdsakų kūrimo ar keitimo procesu. Aš paliksiu tą konkrečią detalę jums, bet jei žinote, kaip arba kai sužinosite, kaip aš jums pasakysiu, ką daryti.
Jūsų pėdsakų redaktoriuje išjunkite automatinį pastos sluoksnį ir pieškite jį rankomis. Ši technika skirsis atsižvelgiant į jūsų pėdsakų redaktoriaus darbą, bet tai, ką jums reikia padaryti, yra tas pats. Įsitikinkite, kad trafareto sluoksnis nebus sukurtas pagal numatytuosius nustatymus, o tada trafaretinio sluoksnio pieškite jį. Toliau pateiktoje iliustracijoje parodytas pavyzdys, kaip jis turėtų atrodyti.
Geras pavyzdžių QFN lydmetalio pastos trafaretinis sluoksnis (šaltinis: Duane Benson)
Šaudyti 50-75% lydmetalio pastos aprėpties; ty, litavimo pasta turėtų aprėpti 50-75% vario kilimėlio. Jei ant spintelės yra kokių nors kišenių, neuždenkite jų ant jų. "Vias" turi būti uždengtas litavimo kauke arba užpildytas ir padengtas. Jei paliksite atviras vištas, lydmetalis sulaužys peiliuką ir nukris į tolimiausią lentos pusę. Tai taip pat nėra geras dalykas, kad atsitiktų.
Dar vienas dalykas: ar tai 50% ar 75%? Prototipų ar nedidelio kiekio pasaulyje visur toje srityje yra didelė tikimybė sėkmės. Jei pastatote didelės apimties produktą, jūs norėsite dirbti su gamybos inžinieriais, esančiais jūsų lentų steigime. Jie prasidės šioje diapazone ir pritaikys trafaretą, kad pasiektų kuo geresnius jų gamybos linijos rezultatus.
QFNs gali būti šiek tiek bauginanti, tačiau jie čia lieka. Su šiek tiek papildomos priežiūros, jūs galite būti gana sėkminga su jais. Jūs netgi galite truputį susitraukti ir sumažinti tam tikras gamybos sąnaudas.