如何减少QFN 接地焊盘的焊锡空洞

有关QFN焊锡空洞的控制在行业内一直是一个难也解决的难题，尤其是中间的接地焊盘，由于尺寸较大并且位于中间，过炉时产生的气泡很难释放出来，从而形成很大的空洞。但是有一些产品象电源模块对接地焊盘有散热的要求，不允许焊锡空洞过大。

本文主要从焊盘设计方面来探讨如何减小焊锡空洞。

在此之前，有尝试从其他方面去改善，象钢网的设计，锡膏的选择，PCB板的预处理，回流温度曲线的调整等等，但是收效甚微；最终选择了从焊盘设计角度来解决此问题。

材料和工具的准备：

QFN的选择：

采用如下型号的QFN来作评估；3mm x 3mm 的外形尺寸；0.5mm的I/O 焊盘间距，1.5mm x 1.5mm 的接地焊盘尺寸。

共有12种不同的焊盘形式：A~F 没有盲孔；G~L 有盲孔；PCB 板焊盘表面处理：有电镀镍/金和涂敷OSP两种方式。

钢网的设计：

类似于焊盘的设计，面积是焊盘的80%。

工艺流程：

印刷锡膏到PCB 板——>贴装QFN 到PCB 板——>回流焊接——>X-RAY 检查

印刷锡膏到PCB板以下是完成印刷后的图片，有盲孔和没有盲孔印刷效果差不多。

回流焊接：回流焊接温度曲线如下图似：

X-ray 检查图片：电镀镍/金焊盘：

数据分析和结论：

过完回流焊后，用X-ray 量测QFN焊锡空洞的大小，每一组量12个数据，取其平均值来分析：

有盲孔焊盘的焊锡空洞比没盲孔焊盘的要大。

仅从没盲孔焊盘设计来看，涂敷OSP比电镀镍/金效果要好。焊盘设计A,B,F比别的设计要好。而A,B,F的共同特点是比别的焊盘要小，回流时气泡容易沿着焊盘间隙施放出来。

结论及建议：

为了控制QFN接地焊盘焊锡空洞的大小，PCB板最好采用涂敷OSP方式，不要采用盲孔设计并用多焊盘代替一焊盘从而减小焊盘尺寸，当然采用什么样的设计，还得兼顾其他方面的数，如热量的散失等。