一、接合部工艺可靠性设计

滨田正和认为：当对QFP接合部施加外力作用时，接合部发生的应力分布如图1所示。

图1 QFP接合部发生的应力分布

其应力分布具有下述两个特征：① 靠近封装主体的引线部分在受到外力作用后，此部分发生的应力最大。因此，由于外力作用产生钎料接合部裂纹时，一般都集中在此处。② 应力沿引线长度方向的分布，在引线厚度约3倍长处为零。由上可知，在考虑QFP引线接合部的可靠性时，只需考虑在靠近QFP封装主体部分钎料量的可靠性即可，而沿引线长度方向的钎料量对可靠性判断所起的作用不大。靠近QFP封装主体部引线钎料量与最大应力的分布关系大致如图2所示。

图2 钎料弯月面与最大应力的关系

由接合部的可靠性可以决定钎料弯月面的形状，而确定钎料量的主要因素如图3所示。

图3 确定钎料量的主要因素

由图3可知，如果设定的钎料量少，会降低接合部的可靠性。如果钎料量过多，再流焊时熔融钎料又会流向邻近的引线处而形成桥连，而且还易引起引线浮动。因此，QFP钎料量的管理必须要考虑桥连、引线浮动、可靠性等影响因素，具体确定方法可参考图4进行。

图4 钎料量的确定

由图4可知，在生产现场管理中必须注意下述两点：① QFP引线形状的稳定性对接合部可靠性、桥连的发生率等将产生很大的影响。因此，先要确保引线尺寸的稳定性（共面性），这是质量控制的关键。因此，对进入生产现场的QFP引线一定要进行检查。② QFP引线间距越来越细，使得钎料量的最佳化管理范围越来越窄。因此，作为供给焊膏的印刷机必须选择高性能、高精度型的装罝，以保证钎料量供给的稳定性。

二、焊盘设计焊盘尺寸设计

可根据所选用的QFP的具体尺寸（由产品制造商或供应商提供 ）来进行，如图5所示。

图5 QFP焊盘尺寸的确定

1）焊盘宽度b焊盘宽度b可利用下式求出，即由QFP引线间距e和PCB焊盘导体间最小间隙d求出，如图6所示。b=e-d （1）式中 e——引线间距；d——PCB最小导体间距。

图6 焊盘宽度b的确定

如果最小导体间距d变小，则焊盘宽度b可以增大。对贴装QFP来说，接合部变宽，接合的余量就大。但是，最小导体间距缩小，就增加了PCB制造工艺的难度。因此，最小导体间距通常可按表1所列数据选择确定。

表1 QFP引线间距和PCB最小导体间距

2）MDL、MDS、MEL、MES的计算MDL、MDS和MEL、MES的计算基本相同，这里仅以MDL、MDS的计算为例。焊盘尺寸MDL、MDS可由QFP接合部的可靠性来决定。为了确保QFP接合部的可靠性，QFP引线内侧的最小长度常取0.4mm（形成弯月面所必需的），外侧接合部形成的弯月面也必须符合要求。因此，焊盘尺寸的确定可参照图7依次将MDL、MDS求出。

图7 MDL、MDS的计算

MDL=HD+S1×2+QFP位置精度（2）式中 HD——引线外形长度；S1——趾部边长，S1=0.3mm（经验数据）。MDS=HD-L×2-S2×2-QFP位置精度 （3）式中 HD——引线外形长度；L——引线长度；S2——跟部边长，S2=0.4mm（接合部可靠性条件）。QFP的位置精度与片式元器件焊盘设计时相同，可按贴片机贴装精度和QFP尺寸精度来求得，QFP尺寸精度由QFP外形尺寸精度和引线长度精度组合而成。具体可按下式确定：

式中 δ5——贴片精度；ΔHD——QFP外形尺寸精度；ΔL——QFP引线长度精度。

三、印刷钢网开口部设计

设计思路与片式元器件相同，即从接合部可靠性要求来确定必要的钎料量，在确保质量的基础上进行焊盘设计，然后按焊盘宽度和综合精度来确定印刷网板开口部尺寸。四、QFP工艺可靠性设计中的注意点与片式元器件设计时所考虑的因素相同，QFP焊接工艺可靠性设计时需注意下述3点：① 设计中要注意QFP本身的尺寸偏差，并防止由此而产生的不良现象。② 要注意到贴片机贴装精度的稳定性，以避免在生产中由于贴装精度原因造成QFP位置超差。同时在生产中也应关注此点。③ QFP工艺可靠性设计中，要注意防止再流焊接中的桥连现象。该现象产生的因素大多是一个焊盘对钎料的吸收性差，再流焊接中钎料流向邻近的另一焊盘造成焊盘间的桥连。作为预防措施，对QFP焊盘钎料量的设定一定要适度，钎料过多就易发生桥连。确定钎料供给的最佳量时，既要符合引线接合部的可靠性要求，又要能防止桥连的发生。前面介绍的钎料吸收面积效果，焊区设计中特设置了多余的吸收钎料的吸收面积，其作用就是通过对钎料剩余量的吸收，促进完好接合来防止桥连的发生。

根据樊融融编著的现代电子装联工艺可靠性改编