QFN( Quad Flat No-leads Package)은 표면 실장 패키지 중 하나입니다. QFN 패키징은 LCC 패키징과 완전히 다르다는 점에 주목할 필요가 있습니다. LCC에는 여전히 에피택시 핀이 있지만 핀이 아래쪽으로 구부러져 있는 반면 QFN 패키징에는 에피택시 핀이 전혀 없습니다. QFN은 일본 전자 기계 산업 협회에서 지정한 이름입니다.

 

소개

QFN( Quad Flat No-leads Package)은 표면 실장 패키지 중 하나입니다. QFN은 일본 전자 기계 산업 협회에서 지정한 이름입니다. 패키지 4면에 전극 접점이 있으며, 리드가 없기 때문에 실장 면적이 QFP보다 작고 높이가 QFP보다 낮습니다. 그러나 인쇄회로기판과 패키지 사이에 응력이 발생하면 전극 접촉부에서는 이를 완화할 수 없다. 따라서 일반적으로 14~100개에 달하는 QFP 핀만큼 많은 전극 접점을 갖기가 어렵습니다. 재료에는 세라믹과 플라스틱의 두 가지 유형이 있습니다. LCC 마크가 있는 경우 기본적으로 세라믹 QFN입니다. 전극 접점 사이의 중심 거리는 1.27mm입니다. 플라스틱 QFN은 유리 에폭시 수지 인쇄 기판을 기반으로 하는 저가형 패키지입니다. 전극 접촉 중심 거리는 1.27mm 외에도 0.65mm와 0.5mm의 두 가지 유형이 있습니다. 이러한 종류의 포장은 플라스틱 LCC, PCLC, P-LCC 등으로도 불립니다.

 

특징

QFN은 정사각형 또는 직사각형 형태의 무연 패키지로 패키지 하단 중앙에 열전도를 위한 대형 노출 패드가 있고, 대형 패드 주변에는 전기적 연결을 위해 패키지 주변에 도전성 패드가 배치되어 있다. QFN 패키지는 기존 SOIC, TSOP 패키지처럼 걸윙 리드가 없기 때문에 내부 핀과 패드 사이의 전도성 경로가 짧고, 패키지 내 자체 인덕턴스 계수와 배선 저항이 매우 낮기 때문에 우수한 전기적 성능. 또한, 패키지 내에서 열을 방출하는 직접적인 열 경로가 있는 노출된 리드프레임 패드를 통해 뛰어난 열 성능을 제공합니다. 열 패드는 일반적으로 회로 기판에 직접 납땜되며 PCB의 열 비아는 과도한 전력 손실을 구리 접지면으로 분산시켜 과도한 열을 흡수하는 데 도움이 됩니다.

그림 1

 

그림 1은 노출된 열 패드가 PCB에 납땜된 이 QFN 패키지를 보여줍니다. 작은 크기, 가벼운 무게, 뛰어난 전기적 및 열적 특성으로 인해 이 패키지는 크기, 무게 및 성능이 필요한 모든 애플리케이션에 특히 적합합니다. 32핀 QFN과 기존 28핀 PLCC 패키지를 예로 들어 비교하면 면적(5mm×5mm)은 84%, 두께(0.9mm)는 80%, 무게(0.06g)는 감소했다. )가 95% 감소하고, 전자 패키징의 기생 효과도 50% 증가되어 휴대폰, 디지털 카메라, PDA 및 기타 휴대용 소형 전자 장치의 고밀도 인쇄 회로 기판에 사용하기에 매우 적합합니다. 표준 또는 프로세스 표준(예: IPC-SM-782)을 준수합니다. QFN은 새로운 패키징 유형이기 때문에 인쇄 기판 패드 설계에 대한 산업 표준이나 지침이 아직 공식화되지 않았으며, 패드 설계가 완료된 후에도 몇 가지 실험을 통해 검증해야 합니다. 물론, 부품 하단의 방열 패드, 핀 및 패키지의 공차 등 다양한 요소를 충분히 고려하여 설계 원칙을 공식화하는 데 IPC 방법을 참고할 수 있습니다.

 

QFN의 패드 설계는 크게 세 가지 측면을 갖는다: ① 주변 핀의 패드 설계, ② 중간 열 패드 및 비아 홀 설계, ③ PCB 솔더 마스크 구조 고려.

 

패드 디자인

HECB 설계에서는 핀이 풀백되지만 이 패키지의 경우 PCB 패드는 풀 리드 패키지와 동일한 방식으로 설계될 수 있습니다. 주변 핀의 패드 설계 치수는 그림 3에 나와 있습니다. 그림에서 크기 Zmax는 패드 핀 외부의 최대 크기이고 Gmin은 패드 핀 내부의 최소 크기입니다. D2t는 방열 패드 크기입니다. X, Y는 패드의 너비와 길이입니다.

 

MLF 패드 공차 분석 요구 사항에는 ① 부품 공차, ② 인쇄 기판 제조 공차, ③ 배치 장비의 정확성이 포함됩니다. 이러한 유형의 문제를 분석하기 위해 IPC는 표준 절차를 확립했습니다. 이 절차를 기반으로 다양한 MLF 부품에 권장되는 패드 크기가 계산됩니다. 표 1에는 일부 일반적인 QFN 패키지의 PCB 패드 설계 치수가 나열되어 있습니다.