作为硬件工程师,焊接可以说是一项必备的技能,也是一项基础技能,现在的硬件工程师要是不会焊接,那就算你出去找工作都得打折扣,好了言归正传。
现在很多芯片都在越做越小,封装也越来越刁钻,而QFN封装的芯片作为QFP的兄弟,将引脚至于肚皮下,可谓是省了不少空间(无耻之极),虽然在空间性能方面能提高不少,但是也同样给工程师带了了很多麻烦,由于肚皮下大块的散热地,我们经常在焊接的时候会发生这样的尴尬场景,温度高了怕焊坏芯片,温度低了焊锡又不融化,真是左右为难,好不容易焊好了,结果发现功能不正常,引脚空焊、虚焊是主要的原因,然后拿烙铁再去折腾半天,发现芯片不但没焊好,反而把PCB焊盘搞掉了,然后就整个废了,再然后就开始口吐芬芳了。
QFN封装芯片
那么怎么才能快速可靠地焊接QFN的芯片呢,对于新手来说就是个难题,下面我来讲讲自己的经验。
首先,想要焊接好,在做PCB设计时就要做好长远之见--设计好封装,我认为封装的设计可谓十分关键。我相信很多人都会拿到数据手册,翻到封装那一页,对着图纸尺寸画完封装就完事了,然后等PCB一回来焊接时就会出现我上面描述的现象。那么到底该怎么做呢,数据手册提供的尺寸只是机贴的尺寸,如果你的芯片是拿去机器贴片,那按照这个完全没有问题,但是你手工焊接就有问题了。我一般的做法就是在数据手册尺寸的基础上将引脚长度向外延伸大概0.3mm~0.5mm,这样虽然在PCB上整个芯片的空间变大了,但是可以解决焊接的问题。多年经验告诉我这个是焊接良好的前提和关键。
其次,焊接方法。焊接时先将PCB芯片所有引脚位置加锡(也可以同时给芯片引脚加锡),注意肚皮大焊盘留少量锡,并弄平整,然后用热风枪将整个芯片区域加热(热风枪温度推荐330℃左右),看到锡有融化的迹象之后将芯片放正在焊盘上继续用热风枪加热,直到焊锡熔化,将芯片吸附在焊盘上,在这里要注意,吹芯片的时候由于焊锡吸力的作用,芯片一般会自动对齐引脚和焊盘,可以用镊子稍微拨正,四个方向都轻推一下,只要不超过pin间距,能回来,既不会短路,也能够提升焊接成功率。
焊盘加锡示意图
最后,待芯片和PCB稍微冷却一下,芯片不会动之后,拿电烙铁顺着QFN芯片侧边裸露的引脚和焊盘加锡,让引脚和焊盘连接在一起,这里就体现出了封装设计那里的作用,只有将焊盘向外延伸了,此时加锡的时候才更容易,这样焊完之后99.99%以上都是可以用的,如果不放心,用洗板水洗干净之后再看焊盘和引脚之间是否焊接良好,此时没有焊接好的引脚和焊接好的引脚很直观的就能看出来。就如下面两张图
良好焊接引脚侧面图
虚焊引脚侧面图
,