микросхемы qfn

Корпус QFN (Quad Flat No-Lead Package) был разработан фирмой Motorola в 1997 году. Сначала он использовался в микросхемах для мобильных телефонов и других электронных устройствах, где требовалось минимальное пространство и высокая плотность контактов.

Основной целью создания корпуса микросхем qfn было увеличение количества контактов на микросхеме при сохранении компактных размеров. Оболочка имеет квадратную форму с контактами, расположенными по периметру устройства. В отличие от других микрочипов, у которых контакты находятся по бокам, у QFN контакты располагаются на нижней поверхности пакета. Это позволяет существенно уменьшить размеры устройства и организовать эффективное охлаждение, поскольку корпус QFN имеет большую центральную площадку снизу для отвода тепла.

Сегодня QFN-корпус является одной из наиболее популярных типов оболочек для микроэлектронных компонентов, включая микроконтроллеры, DSP и другие полупроводниковые устройства. Он используется во многих промышленных приложениях, в составе мобильных гаджетов, автомобильной электроники, аудио- и видеотехники, телевизоров.

Специфика применения

Разработчики очень осторожно относятся к микрочипам QFN по причине их небольшого размера и гладкой нижней части, которые вызывают проблемы с монтажом. Если при пайке появляются поры в местах контакта, это может стать причиной перегрева изделия и выходу его из строя. Чтобы это предотвратить, специалисты рекомендуют использовать специальные технологии пайки и проверять качество процесса сборки.

1. Поскольку пайка контактов, расположенных на нижней стороне, осуществляется по SMD-технологии, то есть путём разогрева платы и всех размещённых на ней компонентов в конвекционной печи, корпус чипа может сильно деформироваться, что приведёт к отрыву части контактов от своих площадок. Нужно очень тщательно подбирать температурный режим.
2. Вторая проблема – образование пор в припое по причине отсутствия выхода паров разогретых газов, поскольку контакты микросхем в корпусе qfn 18 находятся на нижней поверхности. По причине большого числа пор в застывшем олове ухудшается гальванический контакт и повышается сопротивление, что ведёт к перегреву во время работы.
3. Ещё один нюанс – большой риск передозировки паяльной пасты, наносимой на центральную площадку. Как известно, компонент этого типа припаивается центральным квадратом к плате, чтобы обеспечить хороший теплоотвод. Но если нанести слишком много пасты, микросхема будет плавать поверх расплавленной массы.

Способы устранения

В настоящее время существует немало методов устранения пустот при монтаже чипов этого типа:

• самый распространенный метод заключается в использовании трафаретов с разными апертурами. Это самый продуктивный способ снижения числа и объёма пор;
• также возможно использование разных типов паяльных паст и температурных режимов пайки;
• есть также методы пайки в вакуумной среде или в присутствии азота, что также дает хороший результат.