QFN un DFN daļas
Fiziski mazie izmēri un nospiedumi QFN nav vienīgās priekšrocības. Mazākais no šiem iepakojumiem nonāk ļoti īsos svina vados. Tas ļauj uzlabot signāla īpašības un lieliskas siltuma īpašības. Lielākajai daļai QFN un DFN detaļu ir liela metāla kontakta zona apakšā, tieši signālu kontaktu rindās, kā parādīts attēlā, kas atrodas augšpusē.
Silīcija kauliņi atrodas tieši uz siltuma spilventiņa, tādējādi nodrošinot iespaidīgu siltuma veiktspēju. Es esmu redzējis 3mm x 3mm QFN, kas var izvadīt 5V pie 800mA, kas prasīja lielu TO-220 paketi un radiatoru.
Tomēr šis papildu sniegums ir ar cenu. Šajā gadījumā cena lielā mērā ir ražojamības izaicinājumu arēnā, tādēļ mūsu saruna atgriežas mana darba dienā. Screaming shēmās mēs uzzinājām, kas izraisa QFN problēmas un kā novērst šīs problēmas. Tas sakrīt ar pielaides pastas daudzumu, kas ir nolikts, un lielās siltuma spilvena un sānu kontaktu virsmas laukuma starpību.
Lodēšana tiek uzlikta uz virsmas montāžas spilventiņiem, izmantojot zīda skrīningu vai ar pielodētāja pastas strūklas printeri. Zīda skrīninga procesā nerūsējošā tērauda lodēšanas pastas trafaretu veido lāzera griešanas atveres visām virsmas stiprinājuma komponentu spilventiņiem. Šo trafaretu ievieto drukātās shēmas plates (PCB) augšpusē, un lodēšanas pastas tiek novietotas ar rakešu. Šis process ir gandrīz identisks koncepcijā, lai izveidotu zīdslētienu T-kreklu.
Daudzi veikali, ieskaitot raktuves, izmanto arī pastas strūklas printeri, lai pielīmētu pastu. Šī priekšrocība ir tā, ka ļauj ērti pārveidot pastas zīmējumu uz lidojuma. Tās trūkums ir tāds, ka tas, ka tas tiek pielietots, nepadara precizitāti, kāda nepieciešama dažām jaunām super mazām detaļām.
Tipisks lodēšanas trafareti var būt 3 vai 4 mils (0,067 līdz 0,100 mm) biezi. Skatoties uz iepriekš minētajiem QFN fotoattēliem, jūs varat redzēt, ka platuma malu attiecība pret 4milu trafareta biezumu ir diezgan liela centrālajai spilventiņai, bet daudz mazāka kontaktiem pa malām.
Kad atdzesēšanas krāsnī izlīst lodēšanas pastas, mainās lodēšanas procesa forma. Es neiegušos šīs iestatīšanas šķidruma dinamikā, bet rezultāts ir tāds, ka, ja centrālajai spolei tiek dota pilnīga lodēšanas pastas dozēšana, daļa peld uz centrālo spilvenu un daži vai visi sānu kontakti ir ļoti iespējams, nav lodēt, kā parādīts attēlā:
QFN peldēt (Avots: Duane Benson)
Trafareta atvēršanu kontrolē CAD pēda. Diemžēl QFN un DFN daļu pēdas CAD bibliotēkās šajā ziņā gandrīz vienmēr ir nepareizi. Tie nodrošina lodēšanas papīra atveri, kas ir tāda paša izmēra kā vara spilventiņš. CAD programmatūrā tie gandrīz vienmēr ir nepareizi, bet komponentu datu lapā tie ir gandrīz tikpat bieži parādīti nepareizi.
Drīzāk kā pilna izmēra atvērums trafareta slānis ir jāiedala, lai 50 līdz 75% pastieptuve būtu centrālā spilventiņā, kā parādīts zemāk:
QFN segmentēts trafarets (Avots: Duane Benson)
Jūsu CAD programmatūras trafaretu slānī, ko dažreiz sauc par "ielīmējamo slāni" vai "krēma slāni", ir norādītas lodēšanas pastas trafarejas (vai pasīvā strāvas noslodzes raksta) atveres. Daudzi nospiedumu redaktori automātiski izveido trafareta slāni, ievietojot virsmas spilventiņu.
Tā ir problēma. Daudzos gadījumos programmatūra automātiski izveido trafareta atveri, kas atbilst visiem vara spilvenu izmēriem. Fakts, ka rīks automātiski to dara, nozīmē, ka daudziem lietotājiem rodas iespaids, ka viņiem par to nav jādomā, bet viņi patiešām to dara, jo - lielai QFN siltuma lodei - tas, iespējams, būs nepareizs.
Pēdu labošana ir diezgan vienkāršs uzdevums, bet kā jūs zināt, ka jums ir nepieciešams, lai novērstu kaut ko, ja daži PCB montāža persona pie jums? Jūs droši vien nebūtu, tādēļ es esmu, tev pievilcīgs.
Risinājums, kā es teicu, ir diezgan viegli. Nu, tas ir viegli, ja jūs esat iepazinies ar CAD programmatūras radīšanas vai izmaiņu procesu. Es tev atstāju šo detalizēto informāciju, taču, ja jūs zināt, kā vai kad esi iemācījies, kā es tev pastāstīšu, ko darīt.
Savā nospiedumu redaktorā izslēdziet automātisko ielīmēšanas slāni un izdariet roku. Tehnika būs atšķirīga, pamatojoties uz jūsu pēdu redaktora darbībām, bet tas, kas jums jādara, ir tas pats. Pārliecinieties, vai trafareta slānis pēc noklusējuma nav izveidots, un pēc tam velciet to trafareta slānī. Tālāk sniegtajā attēlā ir parādīts, kā tas izskatās.
Labi piemēri QFN lodēšanas pastas trafaretu slānim (Avots: Duane Benson)
Šauj pa 50 līdz 75% lodēšanas pastas pārklājumu; ti lodēšanas pastas apmale būtu 50-75% no vara spilvena. Ja spilventiņā ir kādas viasas, neuzlieciet to uz augšu no tām. Vias ir jāaprīko ar lodēšanas masku vai jāuzpilda un pārklāta. Ja jūs atstājat atvērtu viasu, lodēt būs nūja leju un galu galā uz tāfeles malām. Tā arī nav laba lieta, kas notiks.
Vēl viena lieta: Vai tas ir 50% vai tas ir 75%? Prototipā vai nelielā daudzumā pasaulē, visur šajā diapazonā ir labas izredzes uz panākumiem. Ja jūs veidojat liela apjoma produktu, jūs vēlaties strādāt ar ražošanas inženieriem uzņēmumā, kurš izveido savus dēlus. Viņi sāks darboties šajā diapazonā un uzlabos trafaretu, lai sasniegtu vislabākos rezultātus savā ražošanas līnijā.
QFN var būt nedaudz biedējoši, taču viņi šeit paliek. Ar mazu papildu piesardzību jūs varat būt ar tiem visai veiksmīgi. Jūs pat varat mazliet samazināt savu kuģa klāstu un ietaupīt dažus ražošanas izmaksas.