Quad Flat Paket - Quad flat package

Ein Zilog Z80 in einem 44-poligen QFP-Gehäuse (Sonderfall: LQFP ).

Ein Quad Flat Package ( QFP ) ist ein oberflächenmontierbaren integriertes Schaltungspaket mit „Gull Wing“ führt von jedem der vier Seiten erstreckt. Das Verschließen solcher Pakete ist selten und eine Durchgangslochmontage ist nicht möglich. Versionen mit 32 bis 304 Stiften und einem Abstand von 0,4 bis 1,0 mm sind üblich. Andere spezielle Varianten umfassen Low-Profile-QFP (LQFP) und Thin QFP (TQFP).

Der QFP-Komponentenverpackungstyp wurde in den frühen neunziger Jahren in Europa und den USA üblich , obwohl er seit den siebziger Jahren in der japanischen Unterhaltungselektronik verwendet wird . Es wird häufig mit lochmontierten und manchmal gesockelten Komponenten auf derselben Leiterplatte (PCB) gemischt .

Ein mit QFP verwandtes Gehäuse ist ein Kunststoff-Blei-Chip-Träger (PLCC), der ähnlich ist, jedoch Stifte mit einem größeren Abstand von 1,27 mm (oder 1/20 Zoll) aufweist, die unter einem dickeren Körper gekrümmt sind, um das Sockeln zu vereinfachen (Löten ist ebenfalls möglich). Es wird üblicherweise für NOR-Flash-Speicher und andere programmierbare Komponenten verwendet.

Einschränkungen

Das Quad-Flat-Pack hat Verbindungen nur um den Umfang des Pakets. Um die Anzahl der Stifte zu erhöhen, wurde der Abstand von 50 mil (wie bei kleinen Umrisspaketen ) auf 20 und später 12 (1,27 mm, 0,51 mm bzw. 0,30 mm) verringert . Dieser enge Leitungsabstand erhöhte jedoch die Wahrscheinlichkeit von Lötbrücken und stellte höhere Anforderungen an den Lötprozess und die Ausrichtung der Teile während der Montage. Die späteren PGA- ( Pin Grid Array ) und BGA-Pakete ( Ball Grid Array ) ermöglichten höhere Verbindungszahlen bei ähnlichen Gehäusegrößen und reduzierten die Probleme, indem Verbindungen über den Bereich des Gehäuses und nicht nur an den Kanten hergestellt werden konnten mit engem Kabelabstand.

Varianten

Die Grundform ist ein flacher rechteckiger (oft quadratischer) Körper mit vierseitigen Zuleitungen, jedoch mit zahlreichen Variationen im Design. Diese unterscheiden sich normalerweise nur in Anzahl, Steigung, Abmessungen und verwendeten Materialien (normalerweise zur Verbesserung der thermischen Eigenschaften). Eine deutliche Variante ist das Quad-Flat-Bumper-Paket ( BQFP ) mit Verlängerungen an den vier Ecken, um die Kabel vor dem Löten des Geräts vor mechanischen Beschädigungen zu schützen.

Kühlkörper Quad Flat Package, Kühlkörper sehr dünne Quad Flat Pack No-Leads ( HVQFN ) ist ein Gehäuse ohne Komponentenleitungen, die sich vom IC erstrecken. Die Pads sind entlang der Seiten des IC mit einem freiliegenden Chip beabstandet, der als Masse verwendet werden kann. Der Abstand zwischen den Stiften kann variieren.

Ein Thin Quad Flat Pack ( TQFP ) bietet die gleichen Vorteile wie das metrische QFP, ist jedoch dünner. Normale QFP sind je nach Größe 2,0 bis 3,8 mm dick. TQFP-Gehäuse reichen von 32 Stiften mit einem Steigungsabstand von 0,8 mm in einem Gehäuse mit einer Dicke von 5 mm x 5 mm x 1 mm bis zu 256 Stiften mit einem Quadrat von 28 mm, einer Dicke von 1,4 mm und einem Steigungsabstand von 0,4 mm.

TQFPs helfen bei der Lösung von Problemen wie der Erhöhung der Platinendichte, der Schrumpfprogramme, des dünnen Endproduktprofils und der Portabilität. Die Anzahl der Elektroden reicht von 32 bis 176. Die Körpergrößen reichen von 5 mm x 5 mm bis 20 x 20 mm. Kupfer-Leadframes werden in TQFPs verwendet. Die für TQFPs verfügbaren Leitungsabstände betragen 0,4 mm, 0,5 mm, 0,65 mm, 0,8 mm und 1,0 mm. PQFP oder Kunststoff-Quad-Flat-Pack ist eine Art QFP, ebenso wie das dünnere TQFP -Pack . PQFP-Verpackungen können in der Dicke von 2,0 mm bis 3,8 mm variieren. Ein Low-Profile-Quad-Flat-Gehäuse ( LQFP ) ist ein oberflächenmontiertes Paketformat für integrierte Schaltkreise mit Komponentenleitungen, die sich von jeder der vier Seiten erstrecken. Die Stifte sind vom Indexpunkt aus gegen den Uhrzeigersinn nummeriert. Der Abstand zwischen den Stiften kann variieren. Übliche Abstände sind Intervalle von 0,4, 0,5, 0,65 und 0,80 mm.

Andere Quad-Flat-Pakettypen
Paket
BQFP: Quad-Flat-Paket mit Stoßstange
BQFPH: Vierfach-Flachpaket mit Wärmeverteiler
CQFP: Keramik Quad Flat Package
EQFP: Kunststoffverstärktes Quad-Flat-Paket
FQFP: Fine Pitch Quad Flat Package
LQFP: Quad-Flat-Paket mit niedrigem Profil
MQFP: metrisches Quad-Flat-Paket
NQFP: Quad-Flat-Gehäuse im Chip-Maßstab.
SQFP: kleines Quad-Flat-Paket
TQFP: dünnes Quad-Flat-Paket
VQFP: sehr kleines Quad-Flat-Paket
VTQFP: sehr dünnes Quad-Flat-Paket
TDFN: dünnes, doppeltes, flaches, bleifreies Gehäuse.

Einige QFP-Pakete haben ein freiliegendes Pad . Das freiliegende Pad ist ein zusätzliches Pad unter oder über dem QFP, das als Erdungsanschluss und / oder als Kühlkörper für das Gehäuse dienen kann. Das Pad hat typischerweise eine Größe von 10 oder mehr mm², und wenn das Pad auf die Grundebene gelötet ist, wird Wärme in die Leiterplatte geleitet. Dieses freiliegende Pad bietet auch eine feste Erdungsverbindung. Diese Art von QFP-Paketen hat häufig ein -EP- Suffix (z. B. ein LQFP-EP 64) oder eine ungerade Anzahl von Ableitungen (z. B. ein TQFP-101).

Keramisches QFP-Paket

Keramische QFP-Pakete gibt es in zwei Varianten: CERQUAD und CQFP:

CERQUAD-Pakete :

Hierbei wird der Leadframe zwischen zwei Keramikschichten der Verpackung angebracht. Der Leadframe wird mit Glas befestigt. Dieses Paket ist eine Variante des CERDIP-Pakets. CERQUAD-Pakete sind die "kostengünstige" Alternative für CQFP-Pakete und werden hauptsächlich für terrestrische Anwendungen verwendet. Die wichtigsten Hersteller von Keramikverpackungen sind Kyocera, NTK, ... und bieten das gesamte Pincount-Sortiment an

CQFP-Pakete :

Hiermit werden die Leitungen auf die Verpackung gelötet. Das Paket ist ein mehrschichtiges Paket und wird als HTCC (High Temperature Co-Fired Ceramic) angeboten. Die Anzahl der Bonding Decks kann eins, zwei oder drei sein. Das Gehäuse ist mit einem Nickel plus einer dicken Goldschicht versehen, es sei denn, die Leitungen sind verlötet und Entkopplungskondensatoren sind oben auf das Gehäuse gelötet. Diese Pakete sind hermetisch. Für die hermetische Abdichtung werden zwei Methoden angewendet: eutektische Gold-Zinn-Legierung (Schmelzpunkt 280C) oder Nahtschweißen. Das Nahtschweißen führt zu einem deutlich geringeren Temperaturanstieg im Inneren des Gehäuses (z. B. beim Anbringen der Matrize). Dieses Paket ist das Hauptpaket für Weltraumprojekte. Aufgrund der großen Körpergröße von CQFP-Paketen sind Parasiten für dieses Paket wichtig. Die Entkopplung der Stromversorgung wird verbessert, indem die Entkopplungskondensatoren oben auf diesem Gehäuse montiert werden. Beispiel: TI bietet 256-polige CQFP-Gehäuse an, bei denen Entkopplungskondensatoren über das Gehäuse gelötet werden können. z. B. 256-polige CQFP-Gehäuse von Testexperten, bei denen Entkopplungskondensatoren über das Gehäuse gelötet werden können. Die wichtigsten Hersteller von Keramikverpackungen sind Kyocera (Japan), NTK (Japan), Test-Expert (Russland) usw. und bieten das gesamte Pincount-Sortiment an. Die maximale Pinanzahl beträgt 352 Pins.

Siehe auch

Verweise

Externe Links