CN108990312A - 一种用于焊接qfn的钢网 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于焊接QFN的钢网，包括钢网本体，还包括若干一端在钢网本体的中心处相连通且用于与PCB板的若干散热过孔对应连通的焊盘孔，每个焊盘孔的宽度在从钢网本体的中心至钢网本体的外沿的延伸方向上依次增大。锡膏沿焊盘孔从钢网本体的中心向钢网本体的外沿流动，锡膏的流速随焊盘孔的宽度的增大而减小，且锡膏的横断面逐渐增大，这样有利于充分延展粘稠状的锡膏，锡膏的厚度变薄，从而有利于使堆积于锡膏内的气体及时逸出，以减小锡膏中的气体含量，使得气孔面积减小，相应地，有利于增大焊接面积，提升焊接可靠度，因此有利于延长QFN的使用寿命。

Description

一种用于焊接QFN的钢网
技术领域
本发明涉及电子工程技术领域，特别涉及一种用于焊接QFN的钢网。
背景技术
QFN(Quad Flat No-leadPackage，方形扁平无引脚封装)是一种无引脚封装，通常呈正形或矩形，具有无引脚、尺寸小、物料本体轻而薄、散热能力强、综合性能佳等优势，使其近年来的需求不断增大，在电子行业得到广泛应用，尤其适用于空间有限且电热性能要求较高的场合。QFN底部的中央通常设有一个大面积的裸露焊盘，以便将热量充分从QFN传导至PCB板。此外，QFN还包括设于裸露焊盘外周以用于实现电气连结的导电焊盘。
相应地，用于安装QFN的PCB板的上设有与QFN相对应的散热焊盘和散热过孔。PCB板的散热焊盘为QFN的焊接提供了可靠的焊接面积，进一步地，PCB板的散热过孔将多余的功耗扩散到铜接底板中，为散热提供了途径，从而便于吸收多余的热量。
钢网，也即SMT(SMT Stencil)模板，是一种SMT专用模具，其主要功能是帮助锡膏的沉积，以便将准确数量的锡膏转移到空白PCB板的对应位置上。钢网通常是一块薄薄的钢板，上面设有很多焊盘孔，这些焊盘孔的位置与PCB板的散热焊盘位置完全一致，且与PCB板的散热过孔相连通。焊接时，钢网通常盖于PCB板上，然后将粘稠状锡膏涂抹至钢网，锡膏经焊盘孔流至PCB板，以便利用锡膏将QFN固定在PCB板上。
众所周知，在焊接QFN的暴露焊盘会产生一定面积的气孔，若为减少气孔以通过增加钢网的焊盘孔面积而增大锡膏面积，则会产生溅射、焊球等缺陷，因此由于焊盘孔的尺寸受限使得这些气孔无法完全消除。一般地，要求气孔面积小于焊接面积的50％，才能保证QFN所在的电子元器件工作可靠。
以附图1的当前视图为例，PCB板的散热焊盘设置有五个散热过孔，其中一个位于PCB板的中心，另外四个分别位于PCB板的对角线上且呈环状分布。针对该PCB板的散热过孔分布方式，采用焊盘孔呈“米”型分布的钢网，这种“米”字型开孔方式是目前钢网最为流行的开孔方式。然而，由于这种钢网的焊盘孔宽度始终不变，极易导致具有较高温度的锡膏在流经这些焊盘孔的中间段时发生膨胀，从而产生较大体积的气泡。如附图2所示，这种当锡膏流过这种“米”字型开孔的钢网时，在X-ray(X射线检测)的观察下，其焊接面积达60％，气孔面积占比相对较大，使得QFN焊接可靠性仍然有限，导致QFN的使用寿命相对较短。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于焊接QFN的钢网，有利于延长QFN的使用寿命。
其具体方案如下：
本发明提供一种用于焊接QFN的钢网，包括钢网本体，还包括：
若干一端在所述钢网本体的中心处相连通且用于与PCB板的若干散热过孔对应连通的焊盘孔，每个所述焊盘孔的宽度在从所述钢网本体的中心至所述钢网本体的外沿的延伸方向上依次增大。
优选地，所述焊盘孔的两侧边具体为两条延长线倾斜相交的直线型侧边。
优选地，所述焊盘孔的两侧边具体为两条相对凸起或相对凹陷的圆弧形侧边。
优选地，所述钢网本体具体为方形钢网本体，所述焊盘孔具体包括四个，四个所述焊盘孔呈十字形分布。
优选地，四个所述焊盘孔分别分布于对边中点连线所形成的对称中心线上。
优选地，四个所述焊盘孔分别分布于对角线所在的对称中心线上。
优选地，任意相邻两个所述焊盘孔的连接处设有用于连接二者的过渡圆角。
相对于背景技术，本发明提供一种用于焊接QFN的钢网，包括钢网本体，还包括若干一端在所述钢网本体的中心处相连通且用于与PCB板的若干散热过孔对应连通的焊盘孔，每个所述焊盘孔的宽度在从所述钢网本体的中心至所述钢网本体的外沿的延伸方向上依次增大。
由于所述焊盘孔的宽度在从所述钢网本体的中心至所述钢网本体的外沿的延伸方向上依次增大，使得锡膏沿所述焊盘孔从钢网本体的中心向所述钢网本体的外沿流动，锡膏的流速随所述焊盘孔的宽度的增大而减小，且锡膏的横断面逐渐增大，这样有利于充分延展粘稠状的锡膏，锡膏的厚度变薄，从而有利于使堆积于锡膏内的气体及时逸出，以减小锡膏中的气体含量，使得气孔面积减小，相应地，有利于增大焊接面积，提升焊接可靠度，因此有利于延长QFN的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有钢网的焊盘孔的米字型开孔方式示意图；
图2为图1的开孔方式下气泡的分布示意图；
图3为本发明第一种具体实施例所提供的用于焊接QFN的钢网的开孔方式图；
图4为图3的开孔方式下气泡的分布示意图；
图5为基于图3基础上演变的另一种钢网的开孔方式图；
图6为图3在增设过渡圆角后的钢网开孔方式图；
图7为图5在增设过渡圆角后的钢网开孔方式图；
图8为本发明第二种具体实施例所提供的用于焊接QFN的钢网的开孔方式图；
图9为基于图8基础上演变的又一种钢网的开孔方式图。
附图标记如下：
钢网本体1、焊盘孔2和散热过孔3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图3至图7，图3为本发明第一种具体实施例所提供的用于焊接QFN的钢网的开孔方式图；图4为图3的开孔方式下气泡的分布示意图；图5为基于图3基础上演变的另一种钢网的开孔方式图；图6为图3在增设过渡圆角后的钢网开孔方式图；图7为图5在增设过渡圆角后的钢网开孔方式图。
本发明实施例公开了一种用于焊接QFN的钢网，包括钢网本体1和若干焊盘孔2。
其中，钢网本体1盖于PCB板上，焊盘孔2位于与PCB板的散热焊盘上，且与PCB板的散热过孔3相连通。具体地，PCB板大致呈方形，且PCB板上设置有五个散热过孔3，其中一个散热过孔3设于PCB板的中心，另外四个散热过孔3分别位于PCB板的对角线上，且这四个散热过孔3呈环状分布。当然，PCB板上散热过孔3的结构可依据实际情况做出相应的调整，不限于此。
若干焊盘孔2的一端在钢网本体1的中心处相连通，每个焊盘孔2的宽度在钢网本体1的中心至钢网本体1的外沿的延伸方向上依次增大，相应地，流经每个焊盘孔2的锡膏的流速变小，使得锡膏在流动方向的横断面由小变大，厚度变薄，便于使堆积于锡膏中的气体在锡膏流动的过程中逸出，在焊接QFN板时的气孔面积减小，相应地，有利于增大焊接面积，焊接可靠度随之有所提高，因此有利于延长QFN的使用寿命。
在第一种具体实施例中，优选地，如附图3所示，焊盘孔2的两侧边具体为两条延长线倾斜相交的直线型侧边，形成一个小径端朝向钢网本体1中心的V型焊盘孔2，使锡膏的流速恒定变化，从而使锡膏中的气体稳定逸出。
在该具体实施例中，钢网本体1大致呈方形，焊盘孔2具体包括四个呈十字形分布的焊盘孔2，每个焊盘孔2的一端与位于钢网本体1中心的散热过孔3相连通，且另外四个散热过孔3分别对应设于四个焊盘孔2的中间，以便每个焊盘孔2的锡膏通过散热过孔3进一步进行散热，当然散热过孔3的数量及设置方式均不限于此。
优选地，如附图3所示，四个焊盘孔2分别分布于对角线所在的对称中心线上，锡膏由钢网本体1的中心同时从四个焊盘孔2的靠向钢网本体1中心的一端向焊盘孔2的另一端流动，以便在保证焊接可靠性的前提下方便快速完成锡膏的印刷。经验证，由该开孔方式形成的焊接面在X-ray下的检测结果如图4所示，焊接面积可达70％，显然相对于现有的开口方式有所改进。
需要指出的是，四个焊盘孔2也可以分别分布于对边中点连线所形成的对称中心线上，如附图5所示，由于锡膏的流通通道相对上述分布方式有所变短，有利于更快速完成锡膏的印刷。
当然，焊盘孔2的数量及分布方式均不限于上述两种情况，采用其他类型规则对称分布方式或不规则对称分布方式替代，并不影响实现本发明的目的。
为了使钢网本体1的中心具有一定的空间容纳较大体积的锡膏，较大体积的锡膏使锡膏进入每个焊盘孔2时压强较之以前有所增大，便于锡膏快速流动，在该具体实施例中，任意相邻两个焊盘孔2的连接处设有用于连接二者的过渡圆角，具体图6和图7所示。需要指明的是，过渡圆角的半径不宜过大，否则导致焊盘孔2的面积过大，易引起溅射、焊球等缺陷。过渡圆角的半径具体依据实际情况而定，在此不对过渡圆角的半径做限定。
可以对上述第一种具体实施例中的焊盘孔2的结构做进一步的改进。
请参考图8和图9，图8为本发明第二种具体实施例所提供的用于焊接QFN的钢网的开孔方式图；图9为基于图8基础上演变的又一种钢网的开孔方式图。
在该具体实施例中，焊盘孔2的两侧边具体为两条相对凸起或相对凹陷的圆弧形侧边。如附图8所示，四个焊盘孔2分别分布于对角线所在的对称中心线上，其中每个焊盘孔2的两侧边由两条相对凸起的圆弧形侧板构成，使得当锡膏从钢网本体1的中心流向钢网本体1的边沿时，锡膏在流动过程中流速变化不稳定，从而有利于锡膏实现紊流，使堆积于锡膏内的气体随锡膏的流动而发生变化，加之锡膏的横断面也发生变化，更有利于锡膏内的气体排出，气孔面积进一步减小，焊接面积进一步增大，QFN的使用寿命进一步有所延长。
同样地，如附图9所示，每个焊盘孔2的两侧边由两条相对凹陷的圆弧形侧板构成，同样使锡膏的流速变化不稳定，有利于充分排出气体以减小气孔面积，延长QFN的使用寿命。
在该具体实施例中，四个由两条相对凸起或相对凹陷的圆弧形侧板构成的焊盘孔2也可以分别分布于对边中点连线所形成的对称中心线上，其实现有益效果与上述情况相同，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的用于焊接QFN的钢网进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于焊接QFN的钢网，其特征在于，包括钢网本体(1)，还包括：
若干一端在所述钢网本体(1)的中心处相连通且用于与PCB板的若干散热过孔(3)对应连通的焊盘孔(2)，每个所述焊盘孔(2)的宽度在从所述钢网本体(1)的中心至所述钢网本体(1)的外沿的延伸方向上依次增大。
2.根据权利要求1所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，所述焊盘孔(2)的两侧边具体为两条延长线倾斜相交的直线型侧边。
3.根据权利要求1所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，所述焊盘孔(2)的两侧边具体为两条相对凸起或相对凹陷的圆弧形侧边。
4.根据权利要求2或3所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，所述钢网本体(1)具体为方形钢网本体，所述焊盘孔(2)具体包括四个，四个所述焊盘孔(2)呈十字形分布。
5.根据权利要求4所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，四个所述焊盘孔(2)分别分布于对边中点连线所形成的对称中心线上。
6.根据权利要求4所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，四个所述焊盘孔(2)分别分布于对角线所在的对称中心线上。
7.根据权利要求4所述的用于焊接QFN的钢网，其特征在于，任意相邻两个所述焊盘孔(2)的连接处设有用于连接二者的过渡圆角。
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