Контроль качества монтажа QFN корпусов

[Alcest]

Существует какой-то доступный способ контроля пайки QFN корпусов? Можно каким-то образом удостовериться, что GND PAD в центре корпуса припаялся к площадке на печатной плате? И что припой на этой площадке не был лишним, не выдавился и не коротнул на выводы по периметру корпуса. Понимаю, что без рентгеновской установки трудно что-либо сделать, но мало ли... может кто знает способ оценки качества монтажа в домашних условиях?

Сам додумался только до трассировки общего провода с нижней стороны платы так, чтобы участок заливки под чипом не контактировал с общим проводом непосредственно. А соединялся с ним перемычками после монтажа чипа. Так можно будет прозвонить соединение между эти участком и другими "земляными" выводами чипа. Если звониться, значит граун пад припаялся и можно впаивать перемычки, соединив "островок" под микросхемой с остальным общим проводом.

Но разрыв заливки земли... В ходе трассировки всеми силами стараешься его сохранить в целости, не допуская тонких "перешейков", чтобы побольше земли было, земля везде где только можно, земля сплошняком. А тут на тебе, перемычки...

[Yuri222]

всеми силами стараешься его сохранить в целости, не допуская тонких "перешейков", чтобы побольше земли было, земля везде где только можно, земля сплошняком. А тут на тебе, перемычки...

Можно по периметру сделать тонкую "прорезь" без маски и запаивать потом сплошняком.
Сам тоже так делал контроль когда-то - удостоверялся, что пад под пузом замыкает оба контакта с обр. стороны.
Делал еще так - без фена когда - по периметру пады пропаивал паяльником, а под пузом via толстые заливал припоем, пока не насосет сколько туда влезет.

А так - запаял, есть сомнения - отпаял и глянул ему брюхо - как там выглядит, и снова запаял. 1 раз убедился - и гони партию до конца.
Чтобы не было под брюхом лишнего припоя - наносил паяльником сколько нужно с помощью 0,25-0,5 мм проволочного припоя.
Ну и при пайке феном визуально видно, что чип "поплыл" - т.е. под брюхом есть припой.

[mike-y-k]

Alcest, таки при использовании пасты и дозатора/принтера сия проблема остается лишь при отсутствии соблюдения термопрофиля пайки.
Процесс с высокой точностью считается и поверхностное натяжение в расплаве работает.
При чисто ручной пайке можно большие площади под корпусом паять более легкоплавким припоем. Отвод возможных излишков через via. Кольцо маски вокруг полигона под корпусом и размещение всех via для контактов по внешнему краю проекции у края контактов и далее.

PS Этот вопрос задают не только для QFN - и в других такое такое присутствует. Соединение с землей там чаще всего ничего не значит, а вот именно теплоотвод обычно на первом месте, а земля имеет самые большие площадь и сечение.

Yuri222, много via в мелкой сетке, каждый из них в своем изолированном квадрате с двух сторон, продпайка самих via, нанесение припоя или пасты под корпус, пайка корпуса на пад феном или по спирали от центра, проверка всех via на контакт между собой, заливка обратной стороны припоем, пайка выводов. Пока не появилась нормальная возможность делать все на заводе - так и делали прототипы и мелкие серии.
Сейчас сразу заказать с установкой и пайкой сильно проще, хотя раз в год-два и возникает срочная идея для прототипа, а готовых модулей нет под рукой

[Alcest]

Можно по периметру сделать тонкую "прорезь" без маски и запаивать потом сплошняком.

Наверное, так и буду делать, если не найдется доступный способ "заглянуть" под чип.

Ну и при пайке феном визуально видно, что чип "поплыл" - т.е. под брюхом есть припой.

С излишками припоя на gnd pad чип плавает так, что его аж крутит на плате. Плавает на капле, не цепляется падами по периметру за плату. Получается так, что либо не припаяется контакт под пузом чипа при недостатке припоя, либо не припаиваются остальные выводы при излишках.

Alcest, таки при использовании пасты и дозатора/принтера сия проблема остается лишь при отсутствии соблюдения термопрофиля пайки.

У меня небольшие партии по нескольку десятков плат, и всякий раз разные. Печки нет, паяю феном + небольшой нижний подогрев. С пастой иногда тоже так получается, что максимум припоя стекается именно на gnd pad и чип поднимается над платой.

Этот вопрос задают не только для QFN - и в других такое такое присутствует. Соединение с землей там чаще всего ничего не значит, а вот именно теплоотвод обычно на первом месте, а земля имеет самые большие площадь и сечение.

У меня радиочастотные чипы, я по нескольку раз перетрассировывал платы добиваясь минимума шумов и помех. В моем случае непропаянный граун пад уже серьезный косяк...


А не существует ли ультразвуковых методов для контроля качества пайки под корпусами? Ультразвук не рентген, и для использования в домашних условиях или в условиях небольшой мастерской более или менее реален.

[Yuri222]

С излишками припоя на gnd pad чип плавает так, что его аж крутит на плате. Плавает на капле, не цепляется падами по периметру за плату

Так каким способом Вы припой наносите на плату то???
Сколько QFN-ы ни паял - проблем с ними не было, если только у мелких миллиметровых чипов, у которых зазор между падами около 0,15 мм - могли залипнуть между собой - т.к. нет паяльной маски (производство плат позволяет нанести маску от 0,1 мм шириной и зазор 0,05 мм минимум).
Я на центральный пад под брюхом наношу контролируемое кол-во припоя паяльником - из мотка трубчатого тонкого (0,25-0,5 мм), если лишний наплавился - удаляю.
Как вариант - залудить плату (если золочение - обязательно), чтобы на падах по периметру чуток припоя было, залудить сам чип, потом флюс на плату и воздухом пропаять. Периметр - посмотреть под лупой. Можно при пайке слегка поприжимать, когда припой расплавился - гарантированный контакт с падом под брюхом, ну а КЗ между падами и падами и брюхом = визуальный контроль и прозвонка (с подбрюшным падом).
Это у Вас еще хорошо, что центр. пад куда-то подключен - т.е. можно прозвонить. У меня бывают такие чипы, где пад никуда подключать не нужно, он только мешает, но по механике нужно его припаять к плате.

[croma]

Сделать отверстие по центру и в ней, как в ванночке паяльником расплавить припой.
Видел такое на китай платах.

В своих единичных случаях расплющиваю припой до состояния фольги
и приклеиваю флюсом в это место.

[Alcest]

Так каким способом Вы припой наносите на плату то???

Паяльником. Часто приходится убирать лишнее оплеткой. Вот думаю нарезать припой мелкими кусочками, разной величины и сделать пробные пайки. С какими кусками норм будет, с такими и буду паять в дальнейшем. Только прямо сейчас у меня самый тонкий трубчатый припой 0,5 мм. Куски слишком короткие нужно резать, так что и не отмерить добром. А паяльная паста у мну только в шприце, дозатора нормального нет. А шприцем кладется как попало.

Сделать отверстие по центру и в ней, как в ванночке паяльником расплавить припой.
Видел такое на китай платах.

Я уже думал об этом, но GND PAD размерами всего 2x2 мм, а через мелкое отверстие не уверен, что затолкаю туда припой. Я на стадии разработки пробовал макетить платы с медным пистоном 1 мм по центру цетрального пада. Вставил пистон в раззенкованное со стороны чипа отверстие, расклепал, в тисках с плоскими губками раздавил так, что пистон вровень с медью платы получился. Зашлифовал, залудил, и попытался через отверстие в пистоне пропаять граун пад. Нифига, дальше отверстия, под сам чип, припой не растекался.

А ультразвуковая дефектоскопия в производстве печатных плат, похоже, не используется. По крайней мере не нашел ничего поиском в гугле-яндексе. Наверное, слишком большие длины волн, должного разрешения не получается.

В целом то пайка нормально проходит, но иной раз что-то идет не так, и возишься с одним чипом столько, за сколько можно всю плату спаять. Особенно когда сомнения берут - припаялся ли, не коротнуло ли чего под чипом?

[SVNN]

А что мешает вызвонить омметром GND (центр МС) с выводами по периметру? А периметр просмотреть визуально оптикой.

[Alcest]

А что мешает вызвонить омметром GND (центр МС) с выводами по периметру?

То, что на плате площадка под чипом и выводы общего по периметру уже соединены вместе. Они всегда звонятся меж собой. А по периметру я и без оптики прекрасно вижу.

[pt200]

...Вот думаю нарезать припой мелкими кусочками, разной величины и сделать пробные пайки...

Для тонкого дозирования может шарики для BGA?
Мазнул флюсом, насыпал N шариков, распределил более менее равномерно, сверху чип + фен.