Tartalomjegyzék
Quad Flat No-Lead (QFN) jelenleg a elektronikuss. Nagy teljesítményt nyújt kis méretben. A QFN-csomagokat jelenleg tömegesen használják a következőkben alkalmazások a címről fogyasztói elektronika az ipari és autóipari alkalmazások, köszönhetően a kiváló elektromos és termikus jellemzők.
Érti a konkrét a QFN és a QFP? Ebben a cikkben, ELEPCB megvitatja a QFN és a QFP csomag meghatározását, a QFN és a QFP közötti különbséget, valamint néhány szempontot, amelyet figyelembe kell venni, amikor forrasztás QFN-ek jól.
Mi az a QFN? Mit jelent a QFP jelentése?
Mind a QFP, mind a QFN csomagolás megfelel a következő szabványoknak JEDEC MO-220 és EIAJ szabványok, és a közöttük való választást a relatív elektromos teljesítménykövetelmények, a termikus költségvetések és az összeszerelési képesség határozza meg.
Quad Flat vezető nélküli csomag
A Quad Flat No-Lead (QFN) csomag egy felületre szerelhető integrált áramkör (IC) tokozási technológia, amelyet a következők jellemeznek lapos, ólommentes formátum. A QFN-csomagok jellemzően négyzet vagy téglalap alakúak. az alján lévő vezető érintkezőbetétek tömbje perifériás vezetékek helyett.
Quad Flat csomag
A Quad Flat Package (QFP) egy felületre szerelt IC tokozású típus, amelynél a téglalap alakú csomag minden oldaláról gull-szárnyú vezetékek nyúlnak ki. A QFP-csomagok továbbra is elterjedtek a mikrokontroller egységek (MCU-k), FPGAs, és kommunikáció IC-k ahol az ésszerű I/O-sűrűség és az utómunka fontosabb, mint az extrém miniatürizálás.
QFN vs. QFP
A QFN és a QFP egyaránt quad-flat IC-csomagok de különböző tervezés és a teljesítményre vonatkozó előírások.
QFN (Quad Flat No-Lead)
- Nincsenek kiálló vezetékek, az érintkezők az alján vannak.
- Jobb hőgazdálkodás kitett betéttel.
- Kevesebb parazita hatás, ezért nagyon ideális nagy sebességű alkalmazásokhoz.
- Gondos NYÁK-összeszerelési és forrasztási folyamatokat igényel.
QFP (Quad Flat Package)
- A csomagból kifelé kinyúló, szárnyas vezetékek.
- Könnyebb ellenőrizze és kényelmesebb az átdolgozás a szabadon lévő vezetékek miatt.
- Közepes hőteljesítmény, mivel a hőelvezetést elsősorban a vezetékek végzik.
- Nagyon kis helyigényű a QFN-hez képest ugyanannyi csapszám mellett.
| Dimenzió | QFP | QFN |
| Pin forma | Sirályszárnyas csapok | Tű nélküli, alsó párna |
| Csomag mennyisége | Nagyobb | Kisebb |
| Tüskék száma | További | Kevesebb |
| Hőelvezetési teljesítmény | Általános | Jó, alul egy nagy területű, kitett betéttel |
| Elektromos teljesítmény | Jó | Kiváló, rövid tűs útvonalak csökkentik az induktivitást és az ellenállást |
| Gyártási folyamat | Érett és költséghatékony | Teljesen automatizált gyártás, alkalmas nagy sűrűségű PCB elrendezéshez |
| Alkalmazás | Széles körben használják különböző elektronikus eszközökben | Szórakoztató elektronika, autóelektronika, ipar és kommunikáció, orvosi eszközök stb. |
| Forrasztási kötés ellenőrzése | Intuitív és könnyen észlelhető | A csapok nem láthatók, 3D röntgen- vagy infravörös hőkamerás képalkotásra támaszkodva. |
| Hatékonyság | Alsó | Magasabb |
| Költségek | Alsó | Magasabb |
Mi az a QFN forrasztás?
A QFN-csomagok forrasztása ólommentes jellegük miatt pontosságot igényel. Gondos PCB elrendezés, sablon tervezés, és a jó csatlakozáshoz szükségesek a reflow-profilok.
A QFN forrasztás főbb kihívásai
- Kiegyenlítési kérdések: A helytelen igazítás rosszabb elektromos érintkezést eredményezhet.
- Forrasztás Hídépítés: A forraszpaszta felesleg a következőkhöz vezethet rövidzárlatok.
- Ürességképződés: A forrasztási kötésben lévő légcsapdák csökkenthetik a termikus és elektromos teljesítményt.
- Ellenőrzési kihívások: A nyilvánvaló nyomok hiánya nagyobb nehézséget okoz a csatlakozások vizuális vizsgálatánál.
Legjobb gyakorlatok
QFN és QFP forrasztáshoz
1. lépés: Hőszigetelő és hűtőborda tervezése
QFN lapkák (IPC-7351 szabvány)
- EPAD pad: Chipméret-illesztés (tűrés ±0,1 mm).
- Perifériás tappancsok: szélesség = a csap szélessége × 1,1, hossz = a csap hossza + 0,2 mm.
QFP lapkák:
A trapéz alakú kialakítás elfogadása annak érdekében, hogy maximalizálja a csapok önbeállítási képességének kihasználását.
Essentials
- Átmenő furat tömb: Az EPAD alatt 3 x 3 átmenő lyukakból álló mátrix (0,3 mm-es lyukméret, vezető epoxi kitöltés) található.
- Réz vastagság követelmény: ≥ 2 oz (70 μm) a hőelvezetés javítása érdekében.
2. lépés: Forrasztás ellenállás réteg elrendezése és szitanyomás
- Forrasztási ellenállás ablak: 0,05 mm-rel nagyobb, mint a pad (a forraszpaszta felfelé kúszásának megakadályozása érdekében).
- Szitanyomás jelölés: Jól láthatóan jelölje meg az 1. tű helyét, hogy ne legyen eltakarva.
3. lépés: Válassza ki a megfelelő anyagot
| Alkalmazás | Anyag | Előnyök |
| Nagyfrekvenciás | FR4 Tg170 | Költséghatékony, stabil |
| Nagy teljesítményű | Nagy hővezető képességű (pl. Rogers 4350B) | Alacsony Rthja, jobb hőterjedés |
4. lépés: Stencil tervezés és forraszpaszta
- Nyomás: 45 N (a túl nagy nyomás a forraszpaszta összeomlását okozza).
- Nyomtatási sebesség: 20 mm/s (a túl nagy sebesség kevesebb ónt okozhat).
- Terület aránya: ≥ 0,66 (területarány = nyitott terület/sablonvastagság).
| Pitch | Stencil vastagság |
| 0,4 mm-es QFN | 0,1-0,12 mm |
| 0,5 mm-es QFP | 0,12-0,15 mm |
| Ötvözet | Olvadási tartomány | Felhasználási eset |
| SAC305 | 217-220°C | Ólommentes, nagy megbízhatóságú |
| Sn63Pb37 | 183°C | Költségérzékeny, könnyebb utómunka |
5. lépés: A maszkolás folyamatának ellenőrzése
Fúvóka kiválasztása
- 0402 alkatrészek: Használja a címet. 0,3 mm fúvóka (vákuum ≥ 70 kPa).
- 0,4 mm-es osztás QFN: Használja a címet. 0,25 mm fúvóka látóállító rendszerrel.
Szerelési pontossági követelmények
- Pozíció eltérés: ±25 μm (a 0,4 mm QFN-ek).
- Kiegyenlítési hivatkozás: 25 μm precíziós optikai igazítójelet használnak.
Antioxidációs kezelés
- Nitrogénvédelem: Oxigénszint a monitorban <100 ppm (a mért értéket rendszeresen kalibrálni kell).
6. lépés: Reflow forrasztás
A tipikus hibák kezelése:
- Tombstone-effektus: Ellenőrizze a betét szimmetriáját és biztosítsa a hőmérséklet egyenletességét.
- Ürességek: Növelje a forraszpaszta mennyiségét vagy optimalizálja a nitrogén környezetet (O₂<500 ppm).
Hőmérsékleti profil optimalizálás (Sn63Pb37 ötvözet)
| Színpad | Hőmérséklet-tartomány | Rámpa sebesség | Időtartam |
| Előmelegítés | 25°C → 150°C | 2°C/s | 60 s |
| Áztassa | 150°C → 183°C | 1°C/s | 90 s |
| Reflow | 235°C ±5°C | - | 60 s |
| Hűtés | - | -4°C/s | - |
7. lépés: Tesztelés
Röntgenvizsgálati szabványok
- Üreges árfolyamhatárok: fogyasztó <25%, autóipari elektronika <15%.
Szeletelemzés
- IMC rétegvastagság: Normál tartomány 2-5 μm (megfigyelve a 15 kV SEM segítségével).
Termikus ciklikus teszt
- Feltétel: JESD22-A104 B feltétel (-55°C↔125°C, 1000 ciklusok).
- Képesítési követelmény: Nincs repedés, delamináció, ellenállásváltozás <10%.
8. lépés: Átdolgozás és hibaelhárítás
Hot Air Gun Rework
- Hőmérséklet: 350°C (a chip alján mért hőmérséklet ≤ 260 °C).
- Szélsebesség: 2. szint (a környező alkatrészek elfújásának elkerülése érdekében).
Hídjavítási lépések
- Alkalmazza a no-clean fluxus (például Kester RF741).
- A hídra enyhén gyakoroljon nyomást a 0,15 mm forrasztható tapadószalagot és melegítse, amíg megolvad.
- Törölje le a maradék fluxust izopropil-alkohollal.
Egyéb
- A forraszpaszta tárolása: A felbontatlan forraszpasztát tárolja 5-10°C és használat előtt 4 órával előmelegíteni..
- MSL3 vagy magasabb szintű eszközkezelés: Az MSL3 vagy magasabb szintű eszközöknek 24 órán át 125°C-on kell sütni.
- Folyamatnyilvántartások: Készítse el a hőmérsékleti profilok, az elhelyezési paraméterek és a vizsgálati eredmények elektronikus változatát.
Következtetés
A QFN-csomagok a mai elektronikában a szabványos tervezés mert kicsik, nagy elektromos teljesítményűek és termikusan hatékonyak. Bár speciális forrasztás szükséges hozzájuk, előnyeik miatt a nehézségeknél többet érnek, ezért a legtöbb helyen alkalmazzák őket. nagy teljesítményű alkalmazások. A tervezőknek egyensúlyt kell teremteniük a következő kompromisszumok között termikus hatékonyság, a könnyű összeszerelés, és a helyiség mérete ha választani kell a QFN és a QFP között.
ELEPCB professzionális QFN- és QFP-csomagolási megoldásokat kínál. Ha érdekli, kérjük kapcsolatfelvétel a gyors kiszolgálásért!
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian