技术贴 | 还在纠结QFN芯片侧面不上锡？

QFN(Quad Flat No-leadPackage，方形扁平无引脚封装)，表面贴装型封装之一。现在多称为LCC,是一种无引脚封装，呈正方形或矩形，封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连结的导电焊盘。

较多SMT从业者出于思维惯性，认为QFN（底部端子元器件）的侧面爬锡应该与QFP（扁平鸥翼形引线）的引脚一样爬锡饱满才算焊接正常，而QFN芯片侧面的露铜没有被焊料所覆盖就是焊接异常（也就是客户经常说的不吃锡）。

     

那让我们来从国际通用标准和X-ray照射两方面来聊一聊这个话题。

   

首先，我们来看看《IPC-A-610F 电子组件的可接受性》怎么规定的吧：

   

（小知识：IPC-国际电子工业联接协会是一家全球性非盈利电子行业协会，IPC总部位于美国伊利诺伊州班诺克本，其会员企业遍布在包括设计、印制电路板、电子组装、OEM和测试等电子行业产业链的各个环节。IPC-A-610标准是有关印制板和/或电子组件在相对理想条件下表现的各种高于最终产品性能指标所描述的最低可接受条件的特征，及反应各种不受控（制程警示或缺陷）情形以帮助生产现场管理人员定夺采取纠正行动的需要的图片说明性文件）

      

以上，根据《IPC-A-610F 电子组件的可接受性》8.1.13之描述“某些封装结构无暴露的趾部，或在封装外部暴露的趾部上无连续的可焊表面，因为不会形成趾部填充”（即所谓的侧面爬锡）

      

接下来，我们再了解一下目前市面上使用最广的QFN芯片，也就是下图这种底部端子做喷锡可焊处理（焊盘为银色），侧面露铜不做可焊处理（焊盘为黄色，原因是芯片制造过程中直接切断露出芯片内部的铜）:

      

而铜在空气中发生化学反应2Cu+O2=2CuO产生氧化铜，众所周知跟此现象类似的有一种表面处理方式PCB叫“裸铜板”，其特性就是容易受酸及湿度影响，不能久放，拆封后需在2小时内用完，否则铜裸露在空气中发生氧化，进而影响焊接。同理，若必须要求QFN侧面爬锡，则必须管控芯片在被切出断面露铜后的时间，而由于芯片制造与SMT贴片之间的运输及保存环节，这是不现实的。以上可以得出结论，IPC国际标准中针对QFN侧面露铜不做可焊处理的端子不做上锡要求。

      

然后，让我们再使用X-Ray看看，QFN侧面没有爬锡的芯片是否就真的是没有焊接好呢？

     

以上通过X-Ray对QFN侧面上锡饱满和不饱满的两种焊接结果进行判断：外观上锡多少对电气性能其实并没有影响。

     

最后，我们来看看大家经常认为“不吃锡”的问题真的是异常吗？

      

由于锡膏中的松香具备一定的去氧化层能力，即使QFN侧面裸铜被氧化，多多少少也会部分上锡，那我们就假设QFN是一种“城堡形端子”芯片吧，我们来看看《IPC-A-610F 电子组件的可接受性》中怎么规定的：

     

我们暂把大多数产品定为“二级专用服务类电子产品”，根据“可接受-2级”标准，侧面焊盘最小填充高度为焊料厚度加城堡高度的25%即为合格，那大家日常产品中实际填充高度到底是多少呢？我们拿一个客户处的案例来计算一下：

      

客户认为不上锡的QFN侧面焊盘，其实爬锡已超过25%，满足“二级专用服务类电子产品”的可接受性标准。

      

以上分析是否解开了您对“QFN芯片侧面焊盘不上锡”的疑惑了呢？其实只要了解QFN芯片的制程和端面处理方式，以及IPC国际允收标准，大可不必纠结于此。