為什么QFN封裝會(huì)在芯片市場(chǎng)上受歡迎？
文章導(dǎo)讀：等離子清洗技術(shù)滲入到生活的方方面面，晶圓制造、芯片封裝等領(lǐng)域的很多方面都需要利用到等離子清洗技術(shù)。按照電子產(chǎn)品終端廠對(duì)封裝好芯片的組裝上板方式，芯片封裝形式可以分為通孔式封裝和貼片式封裝。而其中貼片式封裝類型中的QFN封裝形式特別受市場(chǎng)歡迎，這是為什么呢？普樂(lè)斯小伙伴為大家?guī)?lái)一篇可以知道原因的文章。
等離子清洗技術(shù)滲入到生活的方方面面，晶圓制造、芯片封裝等領(lǐng)域的很多方面都需要利用到等離子清洗技術(shù)。按照電子產(chǎn)品終端廠對(duì)封裝好芯片的組裝上板方式，芯片封裝形式可以分為通孔式封裝和貼片式封裝。而其中貼片式封裝類型中的QFN封裝形式特別受市場(chǎng)歡迎，這是為什么呢？普樂(lè)斯小伙伴為大家?guī)?lái)一篇可以知道原因的文章。
QFN是日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)定義的名稱，取英文Quad Flat No-lead Package的首字母簡(jiǎn)寫，中文全稱叫方形扁平無(wú)引腳封裝；DFN(Dual Flat No-lead Package)封裝屬于QFN封裝的延伸封裝。DFN封裝(圖-4)的管腳分布在封裝體兩邊且整體外觀為矩形，而QFN封裝的管腳分布在封裝體四邊且整體外觀為方形。
為什么QFN封裝會(huì)在芯片市場(chǎng)上受歡迎、被眾多芯片設(shè)計(jì)公司選用呢？可以從品質(zhì)方面、物理方面、性價(jià)比三個(gè)角度下面進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
（1）品質(zhì)方面：散熱性好、電性能好、可靠性好
如圖-1所示，QFN封裝的底部中央位置通常有一個(gè)大面積裸露焊盤用來(lái)導(dǎo)熱，這個(gè)焊盤可做直接散熱通道，用于傳導(dǎo)封裝體內(nèi)芯片工作產(chǎn)生的熱量；焊盤經(jīng)過(guò)表面貼裝后直接焊接在電路板(PCB: printed circuit board)上，PCB散熱孔可以把多余的功耗擴(kuò)散到銅接地板中吸收多余的熱量，極大提升了芯片的散熱性。QFN封裝不同于具有歐翼狀引腳的傳統(tǒng)DIP或SOP封裝，QFN封裝經(jīng)過(guò)表面貼裝后管腳與PCB焊盤之間的導(dǎo)電路徑短，自感系數(shù)和封裝體內(nèi)的布線電阻很低，所以它也可以提供良好的電性能。QFN封裝使用的載體多為平面設(shè)計(jì)金屬框架，采用精準(zhǔn)可控的蝕刻方式生產(chǎn)制造，因此具有框架表面處理方式多樣化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣化的特點(diǎn)，且搭配屬性相吻合的塑封材料，可以改進(jìn)、增強(qiáng)封裝體內(nèi)部各界層的結(jié)合力，阻止外部濕氣進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部造成芯片失效，增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性；且QFN封裝本身采用的就是金屬載體不存在類似基板封裝有吸收水汽的風(fēng)險(xiǎn)，因此QFN封裝較傳統(tǒng)的DIP、SOP甚至BGA、LGA(Land grid array)封裝都可以具有更好的可靠性表現(xiàn)。
（2）物理方面：體積小、重量輕
現(xiàn)在的電子產(chǎn)品有個(gè)明顯趨勢(shì)是持續(xù)向體積更小、重量更輕的方向發(fā)展，其中芯片的封裝體積，也基本體現(xiàn)了芯片的重量。以輸入輸出(I/O)腳數(shù)為24腳舉例，將傳統(tǒng)的DIP(Dual inline package)、SOP(Small outline package)和QFN做個(gè)粗略的對(duì)比(表-1)：
由表-1看出在傳統(tǒng)封裝里面，不論是芯片封裝面積還是最終的芯片重量QFN封裝都具有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
實(shí)際上從封裝效率(芯片面積與封裝面積之比值趨向1為高效率)看，傳統(tǒng)的DIP封裝效率只有0.05~0.1非常低，SOP封裝效率為0.1~0.2，而QFN封裝效率可以做到0.3~0.4，無(wú)散熱焊盤的QFN甚至可以做到0.5，間接說(shuō)明QFN封裝在傳統(tǒng)封裝類型中具有最高的封裝效率。因此在空間受限、重量受限的條件下，QFN封裝是個(gè)非常不錯(cuò)的選項(xiàng)。
（3）性價(jià)比高
如果單純比較價(jià)格，QFN比不過(guò)傳統(tǒng)的DIP/SOP封裝；但是如果看性價(jià)比，QFN可能是目前所有封裝中性價(jià)比最高的一種。在低階性能芯片的紅海市場(chǎng)，由于成本壓力過(guò)大設(shè)計(jì)公司還會(huì)選擇傳統(tǒng)的DIP、SOP封裝；但是在中等性能芯片的市場(chǎng)上，設(shè)計(jì)公司則往往會(huì)選擇可造性強(qiáng)、成本合適的QFN封裝，更高階性能的芯片維持BGA或CSP封裝。從實(shí)際案例來(lái)看，大型芯片設(shè)計(jì)公司在市場(chǎng)推廣的時(shí)候往往會(huì)QFN和BGA兩套封裝方案同時(shí)推出(在芯片可使用QFN和BGA兩種封裝條件下)，而QFN價(jià)格比BGA至少低30%，更好的配合公司銷售策略；即使面對(duì)QFP(Qual flat package)封裝，QFN也可以取得近15%的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
QFN封裝目前覆蓋的芯片制造工藝范圍非常廣， 28nm工藝制造的芯片也有成功的大規(guī)模量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，加之上述三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)市場(chǎng)對(duì)QFN在中端、中高端芯片更廣泛應(yīng)用抱有很大的信心。
本文來(lái)自于半導(dǎo)體行業(yè)觀察，如有侵權(quán)，
請(qǐng)聯(lián)系管理員，我們將予以刪除。
普樂(lè)斯電子12年專注研制等離子清洗機(jī)，等離子體清洗機(jī)，等離子清洗設(shè)備，常壓大氣和低壓真空型低溫等離子表面處理設(shè)備，大氣低溫等離子體表面處理系統(tǒng)，大氣常壓收放卷等離子表面設(shè)備處理，已通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系和歐盟CE認(rèn)證，為電子、半導(dǎo)體、汽車、yi療等領(lǐng)域的客戶提供清洗、活化、刻蝕、涂覆的等離子表面處理解決方案，是行業(yè)內(nèi)值得信賴的等離子清洗機(jī)廠家。如果您想要了解更多關(guān)于產(chǎn)品的詳細(xì)內(nèi)容或在設(shè)備使用中有疑問(wèn)，歡迎點(diǎn)擊普樂(lè)斯的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-816-9009，普樂(lè)斯隨時(shí)恭候您的來(lái)電！
QFN是日本電子機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)定義的名稱，取英文Quad Flat No-lead Package的首字母簡(jiǎn)寫，中文全稱叫方形扁平無(wú)引腳封裝；DFN(Dual Flat No-lead Package)封裝屬于QFN封裝的延伸封裝。DFN封裝(圖-4)的管腳分布在封裝體兩邊且整體外觀為矩形，而QFN封裝的管腳分布在封裝體四邊且整體外觀為方形。
為什么QFN封裝會(huì)在芯片市場(chǎng)上受歡迎、被眾多芯片設(shè)計(jì)公司選用呢？可以從品質(zhì)方面、物理方面、性價(jià)比三個(gè)角度下面進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。
（1）品質(zhì)方面：散熱性好、電性能好、可靠性好
如圖-1所示，QFN封裝的底部中央位置通常有一個(gè)大面積裸露焊盤用來(lái)導(dǎo)熱，這個(gè)焊盤可做直接散熱通道，用于傳導(dǎo)封裝體內(nèi)芯片工作產(chǎn)生的熱量；焊盤經(jīng)過(guò)表面貼裝后直接焊接在電路板(PCB: printed circuit board)上，PCB散熱孔可以把多余的功耗擴(kuò)散到銅接地板中吸收多余的熱量，極大提升了芯片的散熱性。QFN封裝不同于具有歐翼狀引腳的傳統(tǒng)DIP或SOP封裝，QFN封裝經(jīng)過(guò)表面貼裝后管腳與PCB焊盤之間的導(dǎo)電路徑短，自感系數(shù)和封裝體內(nèi)的布線電阻很低，所以它也可以提供良好的電性能。QFN封裝使用的載體多為平面設(shè)計(jì)金屬框架，采用精準(zhǔn)可控的蝕刻方式生產(chǎn)制造，因此具有框架表面處理方式多樣化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多樣化的特點(diǎn)，且搭配屬性相吻合的塑封材料，可以改進(jìn)、增強(qiáng)封裝體內(nèi)部各界層的結(jié)合力，阻止外部濕氣進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部造成芯片失效，增強(qiáng)產(chǎn)品可靠性；且QFN封裝本身采用的就是金屬載體不存在類似基板封裝有吸收水汽的風(fēng)險(xiǎn)，因此QFN封裝較傳統(tǒng)的DIP、SOP甚至BGA、LGA(Land grid array)封裝都可以具有更好的可靠性表現(xiàn)。
（2）物理方面：體積小、重量輕
現(xiàn)在的電子產(chǎn)品有個(gè)明顯趨勢(shì)是持續(xù)向體積更小、重量更輕的方向發(fā)展，其中芯片的封裝體積，也基本體現(xiàn)了芯片的重量。以輸入輸出(I/O)腳數(shù)為24腳舉例，將傳統(tǒng)的DIP(Dual inline package)、SOP(Small outline package)和QFN做個(gè)粗略的對(duì)比(表-1)：
由表-1看出在傳統(tǒng)封裝里面，不論是芯片封裝面積還是最終的芯片重量QFN封裝都具有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
實(shí)際上從封裝效率(芯片面積與封裝面積之比值趨向1為高效率)看，傳統(tǒng)的DIP封裝效率只有0.05~0.1非常低，SOP封裝效率為0.1~0.2，而QFN封裝效率可以做到0.3~0.4，無(wú)散熱焊盤的QFN甚至可以做到0.5，間接說(shuō)明QFN封裝在傳統(tǒng)封裝類型中具有最高的封裝效率。因此在空間受限、重量受限的條件下，QFN封裝是個(gè)非常不錯(cuò)的選項(xiàng)。
（3）性價(jià)比高
如果單純比較價(jià)格，QFN比不過(guò)傳統(tǒng)的DIP/SOP封裝；但是如果看性價(jià)比，QFN可能是目前所有封裝中性價(jià)比最高的一種。在低階性能芯片的紅海市場(chǎng)，由于成本壓力過(guò)大設(shè)計(jì)公司還會(huì)選擇傳統(tǒng)的DIP、SOP封裝；但是在中等性能芯片的市場(chǎng)上，設(shè)計(jì)公司則往往會(huì)選擇可造性強(qiáng)、成本合適的QFN封裝，更高階性能的芯片維持BGA或CSP封裝。從實(shí)際案例來(lái)看，大型芯片設(shè)計(jì)公司在市場(chǎng)推廣的時(shí)候往往會(huì)QFN和BGA兩套封裝方案同時(shí)推出(在芯片可使用QFN和BGA兩種封裝條件下)，而QFN價(jià)格比BGA至少低30%，更好的配合公司銷售策略；即使面對(duì)QFP(Qual flat package)封裝，QFN也可以取得近15%的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
QFN封裝目前覆蓋的芯片制造工藝范圍非常廣， 28nm工藝制造的芯片也有成功的大規(guī)模量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，加之上述三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)市場(chǎng)對(duì)QFN在中端、中高端芯片更廣泛應(yīng)用抱有很大的信心。
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普樂(lè)斯電子12年專注研制等離子清洗機(jī)，等離子體清洗機(jī)，等離子清洗設(shè)備，常壓大氣和低壓真空型低溫等離子表面處理設(shè)備，大氣低溫等離子體表面處理系統(tǒng)，大氣常壓收放卷等離子表面設(shè)備處理，已通過(guò)ISO9001質(zhì)量體系和歐盟CE認(rèn)證，為電子、半導(dǎo)體、汽車、yi療等領(lǐng)域的客戶提供清洗、活化、刻蝕、涂覆的等離子表面處理解決方案，是行業(yè)內(nèi)值得信賴的等離子清洗機(jī)廠家。如果您想要了解更多關(guān)于產(chǎn)品的詳細(xì)內(nèi)容或在設(shè)備使用中有疑問(wèn)，歡迎點(diǎn)擊普樂(lè)斯的在線客服進(jìn)行咨詢，或者直接撥打全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線400-816-9009，普樂(lè)斯隨時(shí)恭候您的來(lái)電！
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