閒聊！工作熊最近在查一些關於SMT的資料時，發現大陸居然將QFN焊接散熱墊的PCB焊墊稱為「熱沈焊盤」，而將QFN這類有ePad的零件稱為「熱沉零件」。「熱沉」其實是直譯英文【Heat Sink】來的，台灣稱之為「散熱片」，大概是取其當高熱量從設備或零件傳遞到Heatsink後，熱量即從設備或零件中消散之意，表示設備或零件安裝了Heatsink之後，熱量將會下沉。

不過工作熊發現，英文一般會以EPad來稱呼這種QFN零件上的散熱焊墊，而EPad則是【Exposed Pad】或【Exposed central Pad】的簡稱，我們一般稱之為「外露墊」或「外露焊墊」；而EPad焊接於PCB相對應位置的焊墊大多為接地，英文一般稱之為【thermal pad】，台灣稱之為「散熱墊」，請注意：少數零件可能會有訊號從EPad傳遞，所以接的不一定都是地(ground)。

沒有說對岸這樣詞翻譯得不好，而是一時看到這個「熱沉零件」無法意會是什麼零件，而且對岸似乎也不太習慣把名詞做中英對照。

零件設計裸露焊墊(EPad)的目的通常是用來增加封裝的功耗(power dissipation)，除非有特殊的需求且與電路設計工程師溝通過，否則這種EPad都必須焊接於PCB的對應散熱墊位置，以達到散熱之目的。因此EPad焊接於PCB的空洞率就變得非常的重要。

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一般建議QFN(Quad Flat No Lead)及BTC(Bottom Termination Components)底面EPad焊接的總氣泡面積(void ratio)最好可以控制在EPad面積的50%以內。

在IPC-7093規範中有一個實驗研究結論，說明只要EPad散熱焊墊的氣泡中空面積不超過50%，就幾乎不會對散熱與電路產生負面影響。當然，這個實驗只是針對少數產品的熱阻(thermal resistance)所作的實驗，各家產品對熱阻及熱導率(Thermal conductivity)的需求可能不同，建議要與產品設計者溝通後確定。

此EPad焊接空洞率(solder void ratio %)的實驗使用的BTC為48腳數且長寬為 7mm x 7mm大小的封裝，在PCB散熱墊設計有4×4個1.0mm間距(pitch)的0.3mm導通孔(via)。圖片的縱座標為熱阻θJA(thermal resistance)，橫坐標為空洞率(Solder void %)。

最後，提醒電路及電路板設計者們一件事，SMT工廠為了避免錫膏在大焊墊的融錫過程中因內聚力而群聚至某一區域而導致零件頂高，造成零件傾斜，最後形成單側吃錫不良之現象，會在開EPad鋼板時做井字形、田字行、米字形或條紋形狀的開孔，其錫膏覆蓋率大概只會有EPad面積的50～60％，如果PCB的散熱墊(thermal pad)上又有過多未塞孔電鍍的導通孔(vias)，為了避免錫膏流入到這些vias造成錫量不足以及溢流對板子另一面造成錫珠或短路等問題，在錫膏印刷時都會特意避開這些vias，這可能使得EPad焊接的氣泡空洞率增加大於50%，甚至來到70％的空洞率，那就可能使得熱阻增加、熱導率降低並影響到散熱的效果。

延伸閱讀： QFN封裝在SMT組裝的焊接品質 BGA、QFN導通孔在墊(Vias-in-pad)的缺點及處理原則 [案例]新產品不良分析研發怎麼可以打迷糊仗？產品印字不良分析

IPC-7093 確實有提到過Void rate 沒超過50%就不會影響散熱效率,但是即使我把條文貼給Q單位去跟客戶的Q解釋,但是客戶的Q也不接受,頗可惜

黑馬王子, 就客戶來說，如果從以前就一直要求空洞率(void ratio)要大於某一標準，而且也都可以達到，沒有幾個人願意降規格的，換為思考，如果沒有做個詳細的實驗，貿然降規格應該都會擔心是否會出問題。所以，可以要求工廠達到就要求，達不到或需要費用再說。

相对于QFN器件，LGA的焊接空洞才是最让人头疼的，特别是密脚LGA，没有真空回流焊，普通的热风回流基本上控制在35%以内就是非常好了。预制锡片工艺成本问题又比较头疼，所以加工厂很难搞。

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