Электронные устройства быстро развиваются, они требуют компактной конструкции и эффективности. Среди множества вариантов, которые имеют значение, Пакеты QFN — популярный выбор во все времена.. Что делает этот тип упаковки таким популярным? Стоит ли вам использовать его и в своих проектах?? В этом руководстве это рассматривается четко и всесторонне..
Что такое пакеты QFN?
QFN означает Quad Flat без выводов.. Пакеты QFN крепят кремниевые матрицы (ASIC) на печатную плату (Печатная плата). Он реализован с помощью технология поверхностного монтажа. Как следует из названия, в этот пакет не вошли классические отведения, которые были там раньше. Вместо обычных лидов, Четырехплоские бессвинцовые корпуса имеют боковые накладки с открытым паяльная площадка под. Эта структура может улучшить электрические и тепловые характеристики., и именно поэтому пакеты QFN очень популярны среди пользователей.
Пакет QFN обычно состоит из следующих основных компонентов.:
Ведущая рама: Эта часть очень важна для определения производительности микросхемы.. По сути, он служит поддержкой пакета..
Один или несколько штампов: На самом деле это кремниевые чипы внутри корпуса, которые крепятся к печатной плате методом поверхностного монтажа..
Проводные облигации: Обычно они изготавливаются из меди или золота.. Эти провода образуют необходимые соединения между выводной рамкой и кристаллами..
Формовочная смесь: Этот материал окружает и защищает внутренние компоненты.. Обеспечивает электрическую изоляцию, предотвращает коррозию, и повышает долговечность и надежность упаковки.
Типы корпусов Quad Flat без выводов
- Воздушная полость QFN: Для этого типа характерна пластиковая или керамическая крышка., медная свинцовая рамка, и корпус, отлитый из пластика, который не герметичен. Этот тип обычно используется в микроволновых системах, работающих между 20 к 25 ГГц, где необходима воздушная полость
- Многорядный пакет QFN: Этот тип конструкции отвечает требованиям большого количества контактов за счет использования нескольких рядов контактов., похожий на Технология BGA но часто это делается по более низкой цене.
- QFN со смачиваемыми боковыми сторонами: Этот тип четырехплоского бесвыводного корпуса имеет открытые металлические боковые стороны или клеммы на всех четырех сторонах корпуса корпуса.. Все эти боковые стороны спроектированы так, чтобы их можно было смачивать припоем, и таким образом, припой будет иметь возможность впитываться и создавать прочное паяное соединение между корпусом и печатной платой..
- Пакет Fc-QFN (Flip-Chip Quad Flat без вывода): Он использует соединения с перевернутой микросхемой в медной выводной рамке.. Он меньше обычного пакета QFP, а также улучшает электрические характеристики за счет того, что электрический путь короче..
- Проволочная связь QFN: В пакете QFN с проводной связью, Полупроводниковый кристалл установлен на выводной рамке и, после, проволочные соединения используются для соединения клемм корпуса с полупроводниковым кристаллом.. Этот, конечно, занимает меньшую площадь упаковки по сравнению с обычным Четырехместные пакеты (QFP) с открытыми выводами.
Тип пуансона QFN и пиломатериал типа QFN
Пакеты QFN также можно разделить на два основных типа в зависимости от производственного процесса.:
Тип пуансона QFN: Этот стиль производится с одной полостью формы.. После процесса формования с помощью специального инструмента вырубают каждую отдельную упаковку из формованной матрицы.. Этот метод очень продуктивен для массового производства и обычно приводит к чистому результату., острый разрез.
Пила типа QFN: С другой стороны, QFN распиленного типа производятся с помощью процесса пресс-формы.. Это включает в себя процесс изготовления большого листа формованных упаковок, разрезаемого на отдельные блоки с помощью пилы.. Технология очень эффективна при управлении большими объемами..
Преимущества и ограничения пакетов QFN
Преимущества:
- Компактный и низкий профиль, поэтому он идеально подходит для приложений с ограниченным пространством на таких устройствах, как смартфоны., носимые устройства, и IoT-устройства.
- Лучшее рассеивание тепла благодаря открытой площадке кристалла, что позволяет более эффективно передавать тепло на печатную плату..
- Более высокий тепловой КПД означает лучшую производительность и надежность..
- Хорошо подходит для приложений, когда размер, масса, и энергопотребление являются очень важными факторами.
Ограничения:
- Отсутствие внешних выводов не облегчает визуальный осмотр или доработку паяных соединений., которые спрятаны под корпусом упаковки.
- Для небольшого шага контактов и большего количества входов/выходов, существует более высокий риск припой, и эти процессы необходимо очень хорошо контролировать, чтобы их избежать..
- Не очень идеально подходит для некоторых целей высокой надежности..
QFP против. QFN: В чем разница? Как выбрать между ними?
QFP и QFN — два наиболее распространенных корпуса интегральных схем.. Хотя их имена отличаются всего на одну букву, В корпусе QFP имеются выводы в форме крыла чайки, выступающие из корпуса корпуса.. Это очень полезно при проверке или доработке., и в то же время, он довольно компактный.
QFN будут иметь лучшее рассеивание тепла, поскольку площадка матрицы открыта., и этот тип конструкции позволяет передавать больше тепла на печатную плату.. тем не мение, QFN сложно визуально проверить и переделать из-за того, что паяные соединения будут скрыты под корпусом..
Учитывайте место на плате для компонента, потребность в тепловых характеристиках, и возможности производственного процесса. Если потребность в пространстве и тепловых характеристиках, тогда QFN могут быть выбором, но если простота проверки и простота доработки - это то, что нужно, тогда QFP могут быть лучшей альтернативой.
дальнейшее чтение: Типы корпусов микросхем: Как правильно выбрать?
Применение пакетов QFN
Пакеты QFN особенно популярны в секторах, где экономия места и максимальная производительность имеют первостепенное значение.. QFN используются в следующих секторах:
- Бытовая электроника: Четырехплоский бессвинцовый корпус обычно используется в смартфонах и планшетных ПК с целью занимать небольшую площадь и обеспечивать отличное управление теплом..
- Автомобильные системы: Высокая производительность пакетов QFN позволяет использовать их в жизненно важных модулях, таких как блоки управления двигателем..
- Аппаратура связи: QFN находят применение в высокоскоростных сетевых устройствах, где важна быстрая обработка сигналов..
