قطعات QFN و DFN
اندازه و ریزش فیزیکی تنها مزیت QFN نیست. کوچکترین این بسته ها به سیم های بسیار کوتاه هدایت می شوند. این اجازه می دهد تا ویژگی های سیگنال بهبود یافته و خواص حرارتی عالی. بیشتر قسمتهای QFN و DFN دارای یک منطقه تماس با فلز بزرگ در زیر، فقط در داخل ردیف تماس سیگنال است، همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است.
تاس سیلیکون روی پد حرارتی راست قرار می گیرد و در نتیجه برخی از کارایی های حرارتی چشمگیر را امکان پذیر می سازد. من QFN های 3mm x 3mm دیده ام که می توانند خروجی 5 وات را در 800mA تولید کنند، که نیاز به یک بسته بزرگ TO-220 و یک بخاری گرمایشی دارد.
با این وجود این عملکرد فوق العاده با قیمت مواجه می شود. در این مورد، قیمت عمدتا در عرصه چالش های تولیدی است که این چگونگی مکالمه ما با کار روزانه من است. در مدارهای فریاد ، ما آموخته ایم که مشکلات QFN چیست و چگونه از این مشکلات جلوگیری می کنند. این کاهش می یابد که میزان پودر لحیم کاری که قرار است از بین برود و تفاوت سطح پد حرارتی بزرگ و جانبی تماس های جانبی.
لحیم بر روی لایه های سطحی قرار داده شده از طریق یک پروسه غربالگری ابریشم یا با یک جت پرینتر جت لیزری قرار داده می شود. در فرآیند غربالگری ابریشم، استنسیل ربکه لحیم کاری فولاد ضد زنگ از طریق برش های برش لیزری برای تمام لایه های اجزای تشکیل دهنده سطح، ایجاد می شود. این استنسیل سپس در بالای صفحه مدار چاپی قرار می گیرد (PCB) و جوشکاری لحیم کاری با یک واشر برقی قرار داده می شود. این روند در مفهوم تقریبا یکسان در ساخت تی شرت با ابریشم است.
بسیاری از مغازه ها، شامل معدن، نیز از یک پرینتر جت پرینت برای خمیر استفاده می کنند. این مزیت را دارد که امکان تغییر آسان الگوی رب در پرواز را فراهم می کند. کمبود آن این است که قطرات ریز آن اعمال می شود و دقت مورد نیاز برخی از قطعات جدید فوق العاده کوچک را نمی دهد.
یک استوانل لحیم کننده معمولی ممکن است 3 یا 4 میلی ثانیه (0.067 تا 0.100 میلی متر) ضخیم باشد. با نگاهی به عکس های QFN بالا، می توانید ببینید که نسبت ابعاد منطقه به ضخامت 4 سانتیمتر استنسیل برای پد مرکز بسیار بزرگ است اما برای مخاطبین در کنار دو طرف بسیار کوچک است.
هنگامی که جوش لحیم کاری در فرآیند انجماد ذوب می شود، شکل رسوب جوش تغییر خواهد کرد. من نمی خواهم به پویایی سیال از آن راه اندازی، اما نتیجه این است که اگر پلت فرم مرکز داده می شود یک مقدار کامل از لحیم کاری لحیم کاری، بخشی به پلت فرم مرکز شناور و برخی از یا همه تماس های جانبی به احتمال زیاد به لحاظ لحیم کاری نیست که در تصویر زیر نشان داده شود:
شناور QFN (منبع: Duane Benson)
باز کردن استنسیل توسط پایه CAD کنترل می شود. متاسفانه، ردپای قطعات QFN و DFN در کتابخانه های CAD تقریبا همیشه در این زمینه اشتباه است. آنها یک بازپخت لحیم کاری را ارائه می دهند که همان اندازه پد مس است. آنها نه تنها تقریبا همیشه در نرم افزار CAD اشتباه هستند، بلکه تقریبا همانطور که اغلب در صفحه داده های مولد نشان داده شده است، تقریبا به درستی نشان داده شده اند.
به جای یک بازه کامل، لایه سنتی باید تقسیم بندی شود تا پوشش 50 تا 75٪ پوشش را در پد مرکزی به صورت زیر نشان دهد:
قطعه قطعه قطعه QFN (منبع: Duane Benson)
سوراخ برای استنسیل ریش لحیم کاری (یا الگوی رسوب برای جت رب) در لایه استنسیل مشخص می شود - گاهی اوقات لایه لایه یا لایه کرم نامیده می شود - در نرم افزار CAD شما. بسیاری از ویراستاران ردیابی به صورت خودکار لایه های استنسیل را هنگامی که یک پد لمسی سطح را قرار می دهید، ایجاد می کنند.
این بخشی از مشکل است. در بسیاری از موارد، نرم افزار به طور خودکار یک تنگستن را مطابق با هر اندازه پد مسی ایجاد می کند. واقعیت این است که ابزار این کار را به طور خودکار به این معنی است که بسیاری از کاربران بر این باورند که لازم نیست که در مورد این فکر کنند، اما واقعا کار میکنند، زیرا - برای یک گرما بزرگ QFN، احتمالا اشتباه است.
رفع موانع یک کار بسیار آسان است، اما چگونه می دانید که شما نیاز به تعمیر هر چیزی مگر اینکه برخی از هیئت مونتاژ PCB rants در شما؟ شما احتمالا نمی خواهید، بنابراین در اینجا من هستم، به شما دلتنگ.
راه حل، همانطور که گفتم، بسیار آسان است. خوب، اگر شما با روند ایجاد یا اصلاح ردپاها در نرم افزار CAD خود آشنا هستید، آسان است. من جزئیات خاصی را برای شما می گذارم، اما اگر می دانید چگونه، یا یک بار یاد گرفتید که چطور، به شما می گویم که چه کاری باید انجام دهید.
در ویرایشگر ردیابی خود، لایه خودکار را خاموش کنید و دست آن را بکشید. این تکنیک بر اساس کارکرد ویرایشگر ردپای شما متفاوت است، اما آنچه شما باید انجام دهید همان است. اطمینان حاصل کنید که لایه استنسیل به طور پیش فرض ایجاد نمی شود و سپس آن را در لایه استنسیل قرار دهید. تصویر زیر نشان می دهد که یک نمونه از آن چه باید باشد.
نمونه های خوب لایه ای از لایه های لایه ای QFN (منبع: Duane Benson)
ساقه برای 50 تا 75٪ پوشش ریش لحیم کاری؛ یعنی پاستای لحیم کاری باید 50 تا 75 درصد پد مس را پوشش دهد. در صورتی که در پد هیچ ویس وجود نداشته باشد، بر روی آنها قرار ندهید. Vias باید با ماسک لحیم کاری بسته بندی شود، یا پر شود و روی آن پوشیده شود. اگر ویروس های باز را ترک می کنید، لحیم کاری را پایین می آورید و در طرف دیگر هیئت مدیره قرار می گیرید. این نیز چیز خوبی نیست که اتفاق بیفتد.
یک چیز دیگر: آیا 50٪ است یا 75٪ است؟ در یک نمونه اولیه یا مقدار کم جهان، هر جا که در آن محدوده، شانس خوبی برای موفقیت است. اگر شما در حال ساخت یک محصول با حجم بالا هستید، می خواهید با مهندسین تولید در شرکت هایی که تابلوهای خود را می سازند کار کنید. آنها در آن محدوده شروع می شوند و الگوی استنسیل را برای رسیدن به بهترین نتایج ممکن در خط تولید خود، تنظیم می کنند.
QFN ها می تواند کمی ارعاب، اما آنها اینجا برای ماندن هستند. با کمی مراقبت اضافی، می توانید با آنها کاملا موفق باشید. شما حتی می توانید کمی هیئت مدیره خود را کم کنید و برخی از هزینه های ساخت را نجات دهید.