QFN封装桥连现象分析与改进建议

一、桥连现象概述

QFN封装中的桥连现象，尤其在双排QFN的内排焊点间较为常见，而单排QFN则相对较少出现。桥连是由于焊料被挤压到非润湿面而形成的，这通常会导致电气短路，严重影响电路的性能和可靠性。如图下图所示。

二、产生原因

焊料挤压：QFN封装底部有一个大面积的热沉焊盘，它决定了焊缝的高度。热沉焊盘上的焊膏通常不是印刷成一个整体图形，而是采用窗格式或条纹式，以排气并控制焊缝中的空洞。然而，这种设计减小了焊膏的覆盖面积，减少了焊膏的总量。在QFN再流塌落时，引脚焊料会向外挤压，容易引发桥连。

QFN变形：QFN封装的变形也是导致桥连的原因之一。当QFN内外排焊点的高度相差较大时（有时相差十多微米），焊料在再流过程中更容易受到挤压和流动，从而增加桥连的风险。

空洞率与桥连的对应关系：通常，桥连与信号焊盘的空洞率有对应关系。桥连率高时，往往空洞也会更多。这进一步证明了焊料挤压和排气不良是导致桥连的主要原因。

三、改进建议

针对QFN封装桥连现象的产生原因，我们可以从以下几个方面进行改进：

减少内圈焊膏印刷量：理论上，应根据热沉焊盘的焊盘覆盖率设计同等量的漏印面积。考虑到QFN本身焊盘比较小、印刷难度大，通常可以通过缩减内圈焊盘开口的尺寸来减少焊膏量。这样可以降低焊料在再流过程中的挤压程度，减少桥连的风险。双排 QFN 防桥连设计建议如下图所示

提供容锡空间：通过焊盘间去阻焊设计、宽焊盘窄开口工艺设计以及热沉焊盘阻焊定义等方法，为焊料提供更多的容锡空间。这有助于减少焊料在再流过程中的挤压和流动，从而降低桥连的风险。然而，需要注意的是，对于小焊盘而言，过度增加容锡空间可能会导致应力集中问题，因此需要谨慎设计。

综上所述，QFN封装桥连现象的产生原因主要包括焊料挤压、QFN变形以及空洞率与桥连的对应关系。针对这些问题，我们可以从减少内圈焊膏印刷量和提供容锡空间两个方面进行改进。通过合理的工艺设计和优化，我们可以有效降低QFN封装桥连的风险，提高电路的性能和可靠性。

审核编辑 黄宇