Перейти к содержанию

Как паять микросхему QFN с центральной площадкой?

Обновлено Редакция GAW

У корпуса QFN нет выводов: контакты и большая открытая площадка находятся на дне. Площадку обязательно паяют — через неё уходят тепло и, часто, общий провод, — но добраться до неё можно только расплавив пасту под корпусом.

Как паяют на производстве (TI SLUA271)

ШагЧто делать
Трафареттолщина 0,125 мм; окна под контакты 1:1 с площадками
Паста на центральную площадкунесколько окон, 50–70 % площади
Установкаточность не критична: корпус сам центрируется, если больше половины контакта лежит на пасте
Нагревпо профилю пасты, не быстрее 4 °C/с
Контрольрентген: в мощных применениях пустоты под площадкой не более 50 %; уменьшать их ниже 25 % почти бесполезно для теплоотвода

Число окон зависит от корпуса. У VQFN-16 3 × 3 с площадкой 1,68 мм в даташите TPS62130 под неё одно окно 1,55 мм, и TI пишет о 85 % покрытия; наш расчёт: 1,55² / 1,68² = 0,85. У крупных корпусов окна делят на сетку: в даташите CC2652R для VQFN-48 7 × 7 под площадку нарисованы квадратные окна 1,06 мм и 67 % покрытия.

Феном в мастерской

Тот же процесс без печи:

  1. Просушить плату и микросхему — TI рекомендует это перед любой ручной доработкой, чтобы корпус не расслоился.
  2. Нанести пасту через мини-трафарет, как делает TI при ремонте; на центральную площадку — не сплошным слоем, а пятнами (наш перенос правила 50–70 % на ручную работу).
  3. Подогреть плату снизу — TI настоятельно советует подогреватель, чтобы не перегреть корпус сверху.
  4. Греть сверху горячим воздухом до оплавления, не превышая температуры с этикетки MSL.

Если под площадкой есть переходные отверстия, их закрывают маской или заполняют: открытые отверстия утягивают припой на другую сторону платы.

Похожие вопросы

Почему пасту на центральную площадку наносят не сплошь?

Сплошной слой даёт слишком много припоя: по TI SLUA271 корпус «всплывает» на нём, и контакты по краям остаются без пайки. Кроме того, окна выпускают газы флюса, и под площадкой меньше пустот. TI ориентирует на покрытие 50–70 % площади, но для конкретного корпуса главнее пример трафарета в даташите.

Можно ли паять QFN одним паяльником?

Контакты по краям — можно, центральную площадку — нет: она под корпусом. TI в SLUA271 предупреждает, что жало, упёртое в боковую сторону корпуса, повреждает его, и предпочитает горячий воздух. Наш вывод: если под площадкой есть переходные отверстия, её иногда пропаивают с обратной стороны платы, но качество такой пайки не проверить без рентгена.

Можно ли снова поставить выпаянную QFN?

TI не советует: на снятом корпусе остаётся лишний припой, контакты теряют плоскостность, а объём пайки становится непредсказуемым. Для ремонта берут новую микросхему, а площадки на плате очищают оплёткой с флюсом.

Источники

  1. Texas Instruments. QFN and SON PCB Attachment (SLUA271C, June 2002, revised December 2023) — табл. 2-1 — корпус сам центрируется, если больше 50 % контакта лежит на пасте; разд. 3.4.1 — переходные отверстия с шагом около 1,0 мм и сверлом 0,3 мм, заполненные или закрытые маской сверху; разд. 4.2 — трафарет 0,125 мм; разд. 4.4 — открытую площадку нужно припаять, паста на 50–70 % её площади, печать 1:1 даёт избыток припоя и «всплытие» корпуса, пустоты не более 50 % в мощных применениях, ниже 25 % дальнейшее уменьшение пустот почти не улучшает теплоотвод (плата JEDEC High K, JESD51-7); разд. 5.2 — нагрев не быстрее 4 °C/с, профиль пасты, три оплавления по J-STD-020; разд. 6.2–6.4 — снятый корпус повторно не ставят, перед ручной доработкой просушить плату и детали, подогреватель, наименьшие температура и жало (IPC-7711), жалом не касаться боковой стороны корпуса, горячий воздух предпочтительнее паяльника
  2. Texas Instruments. TPS6213x Data Sheet (SLVSAG7F, revised November 2021) — с. 40–42 — RGT0016C (VQFN-16 3 × 3): открытая площадка 1,68 мм, примечание 3 — площадку надо припаять; примечание 5 — отверстия под пастой заполнить, заглушить или закрыть маской; Example Stencil Design — окно 1,55 мм под площадку, трафарет 0,125 мм, 85 % покрытия
  3. Texas Instruments. CC2652R SimpleLink Wireless MCU (SWRS207J, revised November 2023) — RGZ0048A (VQFN-48 7 × 7), Example Stencil Design: трафарет 0,125 мм, окна 1,06 мм под открытую площадку, 67 % покрытия

Нашли ошибку?

Смотрите также