QFN componenten vormen onderdeel van de BTC (= Bottom Termination Component) groep componenten. Zij hebben hun aansluitingen alleen aan de onderzijde van de behuizing. QFN is de afkorting van Quad Flat No Lead, wat betekent dat het een component is zonder aansluitdraden en I/O verbindingen aan vier zijden (eigenlijk alleen aan de onderkant van iedere zijde). Het is een van de component types die in detail in het IPC-7093 document beschreven worden.
Het voordeel van dit soort componenten ligt in het feit dat ze slechts weinig plaats innemen op de printplaat. Met de miniaturisatie in gedachten is dit uiteraard iets goeds. Als componenten kleiner zijn kun je meer functionaliteit op een hetzelfde oppervlak plaatsen of producten in zijn geheel kleiner maken. We willen allemaal GSM’s die klein genoeg zijn om in onze zak te passen maar de functionaliteiten hebben die uitgebreider zijn dan die van business computers van een paar jaar geleden.
Maar op de een of andere manier betaald men hiervoor de prijs. En in het geval van de QFN componenten; zij hebben een aantal nadelen en kwesties. Een ervan is de inspectie. Aangezien de verbindingen aan de onderzijde zitten is visuele inspectie bijna onmogelijk. Er zijn zelfs enkele types waarbij de aansluitingen aan de buitenzijde gedeeltelijk zichtbaar zijn, maar deze oppervlaktes zijn over het algemeen niet soldeerbaar, vanwege het feit dat ze bestaan uit onbeschermd koper, veroorzaakt door hun productieproces. Vandaar het probleem met de soldeerbaarheid. In de meeste gevallen is het enige betrouwbare gebied om een goede soldeerverbinding te verkrijgen de onderzijde van de aansluiting, welke onzichtbaar is voor het oog van de inspecteur.
Dan is er nog de kwestie van de thermische massavlakken die we bij veel QFN behuizingen aantreffen. Onmogelijk om deze visueel te inspecteren en bovendien vertonen hun soldeerverbindingen vaak holtes (voids), die enkel detecteerbaar zijn door röntgeninspectie.
In een productie omgeving zal een correcte setup van het proces samen met procescontrole op zijn minst ervoor zorgen dat QFN’s juist geplaatst en gesoldeerd worden. Maar wat als rework noodzakelijk is, bijvoorbeeld als een component vervangen moet worden, vanwege verkeerde uitlijning of andere redenen. Als men de beschikking heeft over een speciaal, geavanceerd rework station heeft men in ieder geval de luxe om te kunnen werken met vastgelegde tijd-temperatuur profielen. En kan dus enige vorm van procescontrole aanhouden.
Maar soms hebben werkplaatsen niet de beschikking over dit soort apparatuur. En dan worden componenten vervangen met de algemeen voorhanden zijnde handgereedschappen en technieken. Behalve met de kwestie van de inspectie (of eigenlijk de onmogelijkheid hiervan) hebben zij ook te maken met een gebrek aan een behoorlijke procescontrole. Het komt dan helemaal aan op de juiste gereedschappen en vooral vakmanschap van de operator. Iets wat deze alleen kan verkrijgen door en goede training en ervaring.
