QFP 대 QFN

개요

현재 표면 실장 패키지를 다루고 있는 사람이라면 보드에 집적 회로(IC)를 탑재, 그러면 QFN과 QFP가 익숙할 겁니다.

그러나 귀하는 그 기능과 차이점에 대해 혼란스러워서 여기에 올 수도 있습니다. 따라서 우리는 QFN과 QFP를 철저히 차별화했습니다.

정의, 작동 원리, 장점, 다양한 분류 및 서로의 중요한 차이점을 포함하여 QFP(쿼드 플랫 패키지) 및 QFN(쿼드 플랫 무연 패키지)에 관한 모든 질문이 이 기사에서 해결됩니다.

따라서 이 두 패키지 중에서 신중하게 선택하려면 기사를 끝까지 마무리하는 것이 좋습니다. 귀하의 응용 분야에 가장 적합한 제품을 결정하도록 도와드리겠습니다!

QFP와 QFN 소개

QFN이란 무엇입니까?

다른 용어 QFN Quad Flat No-Lead Package가 될 것입니다. 이 패키지는 용어에서 알 수 있듯이 납이 전혀 없습니다. 디자인이 컴팩트하고 방열 성능이 평균 수준이라고 여겨집니다.

또한 통합 과정에는 다음이 필요합니다. 표면 실장 기술 (SMT) 장치에 성공적으로 적용하려면 기능면에서는 다른 IC 패키지와 유사합니다. 이는 회로 기판 IC를 통해 실리콘 다이를 연결하는 브리지 역할을 합니다.

특성상 QFN은 무할로겐 및 무연 소재를 특징으로 합니다. 또한 장착 높이는 최대 0.35mm에서 최대 2.10mm까지 가능합니다. 그러나 최적의 결과를 얻으려면 기존 값인 0.85mm를 사용하는 것이 좋습니다.

또한 QFN은 RoHS, ELV 및 REACH를 완벽하게 준수합니다. 따라서 어떤 환경적 목적에도 안전합니다. 단자 도금은 주로 니켈, 팔라듐, 금, 주석(Ni-Pd-A 및 Sn)으로 구성됩니다.

QFN 패키지에 대한 심층적인 이해

QFN 패키지의 장점

QFN과 QFP 사이의 선택 범위를 좁히기 위해 QFN 패키지에서 얻을 수 있는 이점을 나열했습니다. 또한 해당 기능에 대한 지식을 갖추면 패키지 방식을 더 잘 이해하고 원하는 목적과 응용 프로그램에 적합한지 평가할 수 있습니다.

• QFN은 콤팩트하게 설계되었기 때문에 가볍고 취급이 간편합니다.
• QFN은 작은 설치 공간과 슬림한 프로파일을 모두 갖추고 있습니다.
• 다이와 구조물을 연결하는 접착 가닥의 길이는 불과 몇 인치에 불과합니다.
• QFN은 리드 인덕턴스가 낮습니다.
• 애플리케이션에 효율적인 열 방출이 필요한 경우 QFN이 완벽한 옵션입니다.
• 비용은 저렴하고 모든 사람이 쉽게 이용할 수 있습니다.

다양한 유형의 QFN 패키지

QFN 패키지는 표시된 대로 다양한 구성으로 제공됩니다. 그들 모두는 아래에서 논의 될 것입니다.

플라스틱 성형

QFN 패키지의 플라스틱 성형 버전은 다양한 종류 중에서 가격이 가장 저렴합니다. 하지만 뚜껑은 없고 플라스틱 복합재와 구리-납 구조로만 구성되어 있습니다. 작동 능력은 2~3GHz 범위의 주파수에서 잘 수행될 수 있습니다. 프로젝트가 한도를 초과하면 완벽하게 작동하지 않을 수 있습니다.

에어 캐비티 QFN

Air Cavity QFN은 이름에서 알 수 있듯이 포장 내에 공기가 들어있습니다. 결과적으로 다른 QFN 변형보다 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 그러나 20~25GHz 사이에서 작동한다는 점을 고려하면 그 가치는 타당합니다. 그 외에도 구리-납 구조로 구성되어 있으며, 세라믹 납, 인클로저 유무에 관계없이 플라스틱으로 성형된 플라스틱 성형 기초입니다.

웨터블 플랭크 QFN

이 측면의 각 플랫폼은 끈적끈적한 습기를 표시하기 위해 올라갑니다. 패드가 회로 기판에 올바르게 장착되었는지 확인하려면 패드를 면밀히 조사할 수 있습니다.

펀치형 QFN

형성된 모듈은 이러한 QFN의 단일 주조 공정에 포함되며 챔버는 펀치 도구로 분할되므로 이 용어가 사용됩니다. 반대로, 이 기술은 QFN을 독립형 제품으로 만드는 데에도 사용될 수 있습니다.

톱질형 QFN

이 패키지는 주로 MAP 또는 Mold Array Process라고도 알려져 있으며, 하나의 큰 패키지를 무수히 많은 작은 조각으로 나눈 다음 나중에 정렬하는 방식을 사용합니다.

플립 칩 QFN

실리콘 다이와 구리-납 프레임은 이름에서 알 수 있듯이 플립칩 QFN 기술을 사용하여 결합됩니다. 이 기술은 전자 애플리케이션 간의 현재 링크를 더 빠르게 만들기 때문에 전자 애플리케이션에 적합합니다.

와이어 본드 QFN

용어에서 알 수 있듯이 Wire Bond QFN은 터미널을 연결하기 위해 케이블의 존재를 활용합니다. 칩 온보드 외부의 다른 구성요소에 직접 부착할 수 있습니다. IC, PCB 트랙, 심지어 반도체까지.

QFP란 무엇입니까?

표면 실장 IC 패키지의 또 다른 유형인 QFP(쿼드 플랫 패키지라고도 함)는 QFN과 동일합니다. 그러나 특정 목적으로 인해 대규모 집적 회로(IC)를 다루는 응용 분야에서 널리 선호됩니다.

치수 측면에서 QFP는 크기가 작아서 이상적입니다. 고주파 응용 프로그램. 생산에 사용되는 재료는 세라믹, 금속, 플라스틱 등으로 구성된다. 그러나 QFN과 달리 무연은 아닙니다.

그럼에도 불구하고 플라스틱 패키지이기 때문에 수량 면에서는 여전히 1위를 차지하고 있습니다. 따라서 많은 업계에서는 QFN보다 이 패키지를 선호합니다. 또한 정사각형과 직사각형의 두 가지 모양 변형이 가능합니다. 각 측면의 핀 배치만 다릅니다. 정사각형은 모든 면에 동일한 개수의 핀이 있는 반면, 직사각형은 길이가 다양하기 때문에 모든 면에 다양한 핀 개수가 있습니다.

QFP 패키지에 대한 심층적인 이해

QFP 패키지의 장점과 단점

우리는 이미 QFN 패키지의 장점을 알고 있으므로 QFP 패키지의 장점과 제한 사항을 논의하여 선택해야 할 사항을 더 좁힐 수 있는 완벽한 시간입니다. 우리는 QFP를 완전히 이해하기 위해 이 섹션에서 장점과 단점을 정리했습니다.

장점

• 최첨단 엔지니어링을 사용합니다.
• 포트를 사용할 수 있습니다.
• 직사각형 QFP 패키지와 달리 정사각형 QFP 패키지는 더 많은 핀을 보유할 수 있습니다.

단점

• 입출력 용량은 500MHz에 불과하다.
• 그 칩은 입/출력이 충분히 정교하지 않습니다.
• 정사각형 포장에는 핀이 더 많기 때문에 더 얇습니다.

다양한 유형의 QFP 패키지

이전에 언급한 것처럼 다양한 QFP 패키지가 많이 있습니다. 각각에 대한 논의가 이어집니다.

범퍼 QFP

이 패키지에는 조립하기 전에 리드의 표면 결함을 방지하기 위해 네 모서리 모두에 가드 부속 장치가 있습니다. 피치가 미세하기 때문에 이러한 리드 커넥터는 변형되거나 파손된 후 비틀어서 고칠 수 있는 경우가 거의 없습니다.

히트 스프레더가 포함된 범퍼 쿼드 플랫 팩

이 변형은 BQFP의 향상된 버전으로 간주됩니다. 그러나 높은 전력 수준에 노출된 경우에도 빠르게 열을 방출할 수 있는 추가 열 분산기가 있습니다.

세라믹 QFP

용어에서 알 수 있듯이 세라믹 QFP는 세라믹 재료를 장치의 품질, 효율성 및 성능을 향상시키는 기반으로 활용합니다.

미세 피치 QFP

Ceramic QFP와 유사하게 Fine-Pitched QFP는 미세한 피치의 재료가 특징입니다.

방열판 QFP

집적 회로(IC) 핀 값이 증가하면 많은 열이 발산될 수 있습니다. 결과적으로 IC가 최대 성능을 발휘하려면 이 온도를 효과적으로 분산시켜야 합니다. 일반적으로 반대편 중간에 있는 더 견고한 연결을 위해 일부 연결을 전환하여 이러한 패키지에 방열판을 추가할 수 있습니다. 그런 다음 이 리드를 구리 표면이 더 큰 더 큰 PCB 칩에 연결합니다. 이 시스템은 온도를 훨씬 더 효율적으로 조절해야 합니다.

로우 프로파일 QFP

이 특정 패키지의 두께는 일반적으로 1.4mm로 잘 알려져 있습니다. 또한 리드 프레임 치수는 2mm(리드 개수 값은 32~256), 5mm x 5mm에서 28mm x 28mm 범위의 여러 본체 크기 옵션 및 다양한 피치 옵션이 있습니다.

미터법 QFP

이 버전은 치수를 지정하기 위해 표준 QFP에서 사용하는 영국식 측정 대신 미터법 측정을 사용합니다.

플라스틱 QFP

용어에서 알 수 있듯이 이 패키지는 플라스틱을 사용하여 구성됩니다.

얇은 QFP

슬림한 프로필 모양과 1mm 높이에도 불구하고 플라스틱으로 제작되었습니다. 또한 표준 2mm 리드 프레임 구조를 사용합니다.

QFN 패키지와 QFP 패키지의 차이점

QFN 패키지와 QFP 패키지를 완벽하게 구분하기 위해 개념을 빠르게 파악할 수 있는 표를 만들었습니다.

QFN 어셈블리

PCBTok에서는 투명성을 중요하게 생각하므로 QFN 패키지를 조립하는 기본 단계에 대해 논의하고 싶습니다.

솔더 페이스트 인쇄

이 단계에서는 어셈블리의 다음 단계인 구성 요소 통합에 제출하기 전에 전체 보드에 솔더 페이스트 도포를 수행합니다.

컴포넌트 배치

철저한 솔더 프린팅을 거쳐 부품 배치에 적합한지 확인한 후 부품이 높은 상호 연결 밀도를 갖기 때문에 통합에 필요한 도구를 엄격하고 정확하게 선택하여 문제를 방지합니다.

리플로우 전 검사

우리는 보드가 리플로우 솔더링을 위해 오븐에 들어가기에 적합한지 확인하기 위해 이 단계를 수행합니다. 이렇게 하면 기판 표면의 불필요한 요소가 제거되어 원활한 납땜 공정이 보장됩니다.

리플로 납땜

이 단계에서는 구성요소가 보드를 통해 납땜됩니다.

리플로우 후 검사

최종적으로 부산물의 품질을 평가하는 단계입니다.

QFN 납땜

우리 모두 알고 있듯이 납땜은 보드 조립의 중요한 단계이며 이 단계에서 발생하는 일부 실패 사례는 되돌릴 수 없습니다. 따라서 QFN 패키지에서 수행되는 솔더링 공정에 대한 지식이 필수적입니다.

솔더 페이스트를 필터링한 후 요소는 생산 시스템에 통합됩니다. 또한 픽 앤 스팟 도구를 사용하여 QFN 부품을 삽입한 경우 리플로우 솔더링을 사용하여 연결됩니다. 또한 납땜로의 온도로 인해 일부 PCB 구성 요소가 다른 구성 요소보다 더 빨리 예열됩니다. 반면에 무거운 부품과 구리가 많이 함유된 부분은 반응하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다.

또한 공정 중 열전대를 이용해 QFN 패키지 상부 표면의 정도를 모니터링한다. 최대 번들 코어 온도가 설정된 한계를 초과하지 않도록 하기 위함입니다.

QFP 어셈블리

QFP를 조립하는 방식은 QFN 패키지와 크게 다르지 않습니다. 그 과정은 아래에서 해부될 것입니다.

스텐실 인쇄

이 단계에서는 스텐실을 사용하여 솔더 페이스트를 도포합니다. 솔더 페이스트가 과도하게 부착되면 브리징이 발생할 수 있고, 불량 솔더는 퍼짐이 최소화될 수 있으므로 철저하게 수행해야 합니다. 따라서 이 단계에서는 적절한 두께를 신중하게 선택합니다. 또한 솔더 페이스트도 고려할 필요가 있습니다. 무연 페이스트를 사용하는 것이 좋습니다.

컴포넌트 배치

스텐실 인쇄 후 이제 필요한 구성 요소를 설치할 수 있습니다. 액체 솔더의 표면 압력을 고려하면 QFP 조각이 자동 정렬되어 견고한 솔더 접합이 이루어집니다. 그러나 여전히 작품을 올바르게 배열해야 하며 P&P 기계가 이를 수행하는 데 도움이 될 수 있습니다.

리플로 납땜

리플로우 솔더링은 질소로 채워진 환경에서 수행되므로 강제 대류 오븐이 최적의 옵션입니다. 그럼에도 불구하고 이는 필수 사항은 아닙니다. 패키지 권장 사항을 고려하는 것이 필수적입니다.

맺음말

정리하자면, QFN과 QFP를 구별하는 수많은 요소가 있습니다. 그러나 이 두 패키지는 모두 다양한 애플리케이션에 유용합니다. 반면에 그들은 서로 비슷한 점도 많습니다. 이 기사를 통해 결정하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.

PCB톡 독자와 잠재 고객을 진심으로 돌보고 있습니다. 따라서 우리는 이 두 패키지를 광범위하게 조사했습니다. 하지만 여전히 혼란스러운 부분이 남아 있다면 모든 문제를 해결할 수 있도록 직접 문의해 보시기 바랍니다.

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