QFP x QFN

Introdução

Se você é alguém que atualmente lida com pacotes de montagem em superfície que lidam com circuitos integrados (IC) em suas placas de circuito, então o QFN e o QFP são familiares para você.

No entanto, você pode estar aqui porque está confuso sobre suas capacidades e diferenças. Portanto, criamos uma diferenciação completa entre o QFN e o QFP.

Todas as suas perguntas sobre o Quad Flat Package (QFP) e o Quad Flat No-Lead Package (QFN) serão abordadas neste artigo, incluindo sua definição, princípio de funcionamento, vantagens, várias classificações e suas distinções críticas entre si.

Assim, recomendamos terminar o artigo até o final para escolher com cuidado entre esses dois pacotes; nós o ajudaremos a decidir qual é o mais adequado para suas aplicações!

Introdução ao QFP vs. QFN

Introdução ao QFP vs. QFN

O que é QFN?

Outro termo para QFN seria Quad Flat No-Lead Package. Como o próprio termo indica, esta embalagem não contém nenhuma presença de chumbo nas mesmas. É considerado de design compacto e oferece desempenho médio para dissipação de calor.

Além disso, seu processo de integração requer uma Tecnologia de montagem em superfície (SMT) para aplicar em um dispositivo com sucesso. Em termos de funcionalidade, é semelhante a outros pacotes IC; ele atua como uma ponte para ligar a matriz de silício através da placa de circuito IC.

Quanto às suas propriedades, o QFN apresenta um material livre de halogênio e chumbo. Além disso, sua altura sentada pode variar de 0.35 mm até 2.10 mm como valor máximo. No entanto, sugere-se ir para o valor tradicional de 0.85 mm para obter os melhores resultados.

Além disso, o QFN está em total conformidade com RoHS, ELV e REACH; assim, eles são seguros para quaisquer fins ambientais. Quanto ao revestimento terminal, é composto principalmente de níquel, paládio, ouro e estanho (Ni-Pd-A e Sn).

O que é QFN?

Entendimento aprofundado do pacote QFN

Vantagens dos Pacotes QFN

Para reduzir as escolhas entre o QFN e o QFP, listamos os benefícios que podem ser obtidos com o pacote QFN. Além disso, ter o conhecimento de suas habilidades fará com que você entenda melhor o pacote e avalie se eles são adequados para os propósitos e aplicações desejados.

  • Como os QFNs são projetados de forma compacta, eles são leves e fáceis de manusear.
  • O QFN vem com fatores de pegada pequena e perfis finos.
  • Seus fios adesivos que ligam a matriz e a estrutura têm apenas alguns centímetros de comprimento.
  • O QFN tem baixa indutância de chumbo.
  • Se a aplicação requer dissipação de calor eficiente, então o QFN é a opção perfeita.
  • Quanto ao seu custo, é barato e altamente acessível a todos.

Diferentes tipos de pacotes QFN

Os pacotes QFN estão disponíveis em uma variedade de configurações, conforme indicado. Todos eles serão discutidos abaixo.

Plástico

A versão em plástico moldado dos pacotes QFN é a mais barata das várias variedades. No entanto, ele não inclui tampas e é composto apenas por um composto de plástico e uma estrutura de cobre-chumbo. Quanto à sua capacidade de operação, pode funcionar bem em frequências que variam de dois (2) a três (3) GHz. Se o projeto exceder o limite, pode não funcionar perfeitamente.

A Cavidade de Ar QFN

A Air Cavity QFN, como o próprio nome sugere, inclui um ar contido em sua embalagem. Como resultado, pode ser mais caro do que outras variantes do QFN. Ainda assim, dado que opera entre os 20 e os 25 GHz, o seu valor justifica-se. Além disso, é composto por uma estrutura de cobre-chumbo, cerâmico chumbo e uma fundação moldada em plástico que é moldada em plástico e vem com ou sem um invólucro.

Flancos Molháveis ​​QFN

Cada plataforma desses flancos é elevada para exibir a umidade pegajosa. Para determinar se as almofadas estão corretamente encaixadas na placa de circuito, pode-se examiná-las.

O QFN tipo perfurador

O módulo formado está contido em um processo de fundição em tais QFNs, e a câmara é dividida por uma ferramenta de perfuração, daí o termo. Por outro lado, esta técnica também pode ser usada para moldar o QFN em um produto autônomo.

O Tipo Serrado QFN

Este pacote emprega principalmente o MAP ou também conhecido como Mold Array Process, em que um grande pacote é dividido em inúmeros pequenos pedaços e, em seguida, classificados posteriormente.

Flip-Chip QFN

A matriz de silício e a estrutura de cobre-chumbo são unidas usando a tecnologia flip-chip QFN, como o próprio nome indica. Essa técnica é adequada para aplicações eletrônicas, pois torna mais rápida a ligação de corrente entre elas.

Fio Bond QFN

Como o próprio termo indica, o Wire Bond QFN utiliza a presença de cabos para ligar o chip terminal a outros componentes externamente; ele pode anexar diretamente a um IC, trilha PCB e até mesmo um semicondutor.

O que é QFP?

Outro tipo de pacote IC de montagem em superfície, o QFP, também conhecido como pacote Quad Flat, é idêntico ao QFN. No entanto, com uma finalidade específica, eles são amplamente preferidos em aplicações que lidam com circuitos integrados (CI) de larga escala.

Em termos de dimensões, o QFP é pequeno em tamanho, tornando-o ideal para alta frequência formulários. Quanto aos materiais utilizados em sua produção, é composto por cerâmica, metal e plástico. No entanto, eles não são sem chumbo, ao contrário do QFN.

No entanto, ainda ocupa o primeiro lugar em quantidade por se tratar de uma embalagem plástica; portanto, muitas indústrias preferem este pacote ao QFN. Além disso, pode vir em duas variações de forma, quadrado e retângulo. Eles diferem apenas em termos de posicionamento dos pinos em cada lado; o quadrado tem uma contagem igual de pinos em todos os lados, enquanto o retangular tem uma contagem variável de pinos em todos os lados devido aos seus comprimentos variados.

O que é QFP?

Entendimento aprofundado do pacote QFP

Vantagens e Desvantagens dos Pacotes QFP

Como já conhecemos as vantagens do Pacote QFN, é o momento perfeito para discutir os benefícios e as limitações do Pacote QFP para restringir ainda mais as escolhas que devem ser feitas. Compilamos seus prós e contras nesta seção para compreender totalmente o QFP.

Vantagens

  • Emprega engenharia de ponta.
  • É capaz de usar portas.
  • Em contraste com os pacotes QFP retangulares, os pacotes QFP quadrados podem conter mais pinos.

Desvantagens

  • Ele só tem capacidade de entrada-saída de 500MHz.
  • Seus chips têm entradas/saídas insuficientemente sofisticadas.
  • Como há mais alfinetes nas embalagens quadradas, elas são mais frágeis.

Diferentes tipos de pacotes QFP

Conforme observado anteriormente, existem vários pacotes QFP diferentes. Uma discussão de cada um seguirá.

Pára-choques QFP

Este pacote tem apêndices de proteção em todas as quatro bordas para evitar defeitos de superfície nos condutores antes da montagem. Devido ao seu passo fino, quase nenhum desses conectores de eletrodos pode ser torcido para consertá-los após serem deformados ou destruídos.

Pára-choques Quad Flat Pack com dissipadores de calor

Considera-se que esta variação é uma versão aprimorada do BQFP; no entanto, com um dissipador de calor adicional neles que permite a dissipação rápida mesmo quando expostos a altos níveis de potência.

QFP de cerâmica

Como afirma o termo, o Ceramic QFP utiliza um material cerâmico como base que aumenta a qualidade, eficiência e desempenho do dispositivo.

QFP fino

Semelhante ao Ceramic QFP, o Fine-Pitched QFP apresenta materiais neles que são finamente ajustados.

QFP do dissipador de calor

Circuitos integrados (CIs) com valores de pinos aumentados podem dissipar muito calor. Conseqüentemente, essa temperatura deve ser efetivamente dispersa para que um CI funcione com todo o seu potencial. Pode-se adicionar um dissipador de calor em tais pacotes trocando algumas conexões por outras mais resistentes, geralmente no meio do lado oposto. Em seguida, conecte esses cabos a um chip PCB maior com uma superfície de cobre maior. Este sistema deve regular a temperatura de forma consideravelmente mais eficiente.

QFP de baixo perfil

Neste pacote específico, eles são bem conhecidos por sua espessura, que geralmente é de 1.4 mm. Além disso, possui uma dimensão de estrutura de chumbo de 2 mm, 32 a 256 como valor de contagem de chumbo, várias opções de tamanho de corpo variando de 5 mm por 5 mm a 28 mm por 28 mm e opções de passos variados.

Métrica QFP

Esta versão emprega medições métricas em vez das inglesas usadas pelos QFPs padrão para especificar suas dimensões.

QFP de plástico

Como o próprio termo sugere, esta embalagem é construída com o uso de plástico.

QFP Fino

Apesar de seu formato de perfil fino e 1 mm de altura, ele é construído em plástico. Além disso, eles usam uma estrutura padrão de chumbo de 2 mm.

Diferença entre os pacotes QFN e os pacotes QFP

Para distinguir totalmente o Pacote QFN do Pacote QFP, criamos uma tabela para entender seus conceitos rapidamente.

fatores

QFP QFN
Conduzir Ele se espalha como uma forma de L.

Estende-se em todos os quatro lados.

Montagem

Mesmo durante todo o processo de montagem do PCB, a configuração QFP-Lead fornece uma base excelente para o pacote QFP. O cabeamento médio para pacotes QFN acontece no processo de montagem da placa de circuito impresso.
Contagem de alfinetes Ele pode acomodar inúmeros pinos, até um total de 280.

Possui apenas um total de oito (8) pinos com uma almofada térmica adicional.

Montagem QFN

Como valorizamos a transparência no PCBTok, gostaríamos de discutir as fases fundamentais que realizamos na montagem de um pacote QFN.

Impressão de pasta de solda

Nesta etapa, realizamos ainda a aplicação de pasta de solda em toda a placa antes de submetê-la à próxima fase da montagem, a integração dos componentes.

Posicionamento de componente

Depois de passar por uma minuciosa impressão de solda e verificar se são adequados para a colocação dos componentes, selecionamos com rigor e precisão as ferramentas necessárias para a incorporação para evitar problemas, pois os componentes possuem alta densidade de interconexão.

Inspeção pré-refluxo

Realizamos esta etapa para garantir que a placa esteja apta a entrar no forno para a solda por refluxo. Dessa forma, elementos desnecessários na superfície da placa serão erradicados, garantindo um processo de soldagem suave.

Soldadura por refluxo

Nesta fase, os componentes são soldados através da placa.

Inspeção pós-refluxo

Por fim, realizamos essa etapa para avaliar a qualidade do subproduto.

Solda QFN

Como todos sabemos, a soldagem é uma etapa crucial da montagem da placa, e alguns casos de falhas nesta fase não podem ser desfeitos. Portanto, é essencial ter conhecimento do processo de soldagem realizado em um Pacote QFN.

Depois de filtrar a pasta de solda, os elementos são reunidos no sistema de produção. Além disso, quando os componentes QFN foram inseridos usando uma ferramenta pick and spot, eles são conectados usando solda por refluxo. Além disso, a temperatura do forno de solda fará com que alguns componentes do PCB aqueçam mais rapidamente do que outros. Já peças mais pesadas e áreas com muito cobre demoram mais para responder.

Além disso, o grau da superfície superior do pacote QFN é monitorado usando termopares durante o processo. Para garantir que a temperatura máxima do núcleo do feixe não ultrapasse os limites estabelecidos.

Montagem QFP

Na montagem do QFP, não difere muito do Pacote QFN. Seu processo será dissecado por baixo.

Impressão de estêncil

Nesta etapa, a pasta de solda será aplicada por meio de estêncil. Deve ser conduzido cuidadosamente, pois a pasta de solda excessivamente anexada pode levar à formação de pontes, enquanto a solda ruim pode levar a um espalhamento mínimo. Portanto, selecionamos cuidadosamente a espessura apropriada durante este estágio. Além disso, é necessário considerar também a pasta de solda. Recomenda-se a utilização de uma pasta sem chumbo.

Posicionamento de componente

Após a impressão do estêncil, agora podemos instalar os componentes necessários. Dada a pressão da superfície da solda líquida, as peças QFP se auto-alinham, levando a junções de solda robustas. No entanto, ainda é preciso organizar a peça corretamente, e uma máquina P&P pode ajudar nisso.

Soldadura por refluxo

Como a soldagem por refluxo é realizada em um ambiente cheio de nitrogênio, os fornos de convecção de força são a opção ideal. No entanto, isso não é necessário; a consideração das recomendações do pacote é essencial.

Conclusão

Para finalizar, existem inúmeros fatores que diferenciam o QFN do QFP. No entanto, ambos os pacotes são úteis em vários aplicativos. Por outro lado, eles também têm muitas semelhanças entre si. Esperamos ter ajudado você a decidir por meio deste artigo.

PCBTok preocupa-se genuinamente com seus leitores e clientes em potencial; portanto, pesquisamos extensivamente esses dois pacotes. No entanto, se ainda houver alguma confusão, sugerimos entrar em contato diretamente conosco para que possamos resolver todos eles.

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