QFN có thực sự cần miếng đệm nhiệt đó không?


8

Thường thì một con chip sẽ có sẵn trong một số gói khác nhau. Đôi khi QFN có miếng đệm nhiệt và TQFP không có miếng đệm nhiệt. Sự biện minh cho miếng đệm nhiệt là nó giúp dẫn nhiệt ra khỏi IC. Nếu đây là trường hợp, thì tại sao TQFP không cần miếng đệm nhiệt?

Lý do tôi đang rên rỉ là miếng đệm nhiệt được đặt đúng cách bố trí. Các bản nhạc và vias không thể được đặt bên dưới thiết bị (trừ một số trường hợp ), khiến cho việc phát cuồng trở nên khó khăn trong các PCB bị giới hạn trong không gian.

Là miếng đệm nhiệt chỉ là truyền thống, hoặc có một lý do chính đáng mà tôi không biết?

Câu trả lời:


9

Câu trả lời là "nó phụ thuộc". Ngoài ra, tôi muốn chỉ ra rằng có TQFP với miếng đệm nhiệt, vì vậy đây không phải là vấn đề QFN so với TQFP. Đó là vấn đề Pad hoặc No Pad.

Chuyên nghiệp:

  1. Làm mát chip dễ dàng hơn với miếng đệm nhiệt. Một số bộ phận hoàn toàn cần điều này, trong khi các bộ phận khác có thể có phạm vi nhiệt độ môi trường mở rộng với một miếng đệm.
  2. Một số bộ phận không cần làm mát, nhưng sử dụng miếng đệm "nhiệt" như một kết nối trở kháng rất thấp với GND. Điều này cho phép độ ồn và EMI thấp hơn.
  3. QFN có độ tự cảm dẫn thấp hơn và thường nhỏ hơn TQFP được ghim tương đương. Điều này cải thiện tính toàn vẹn tín hiệu và giảm EMI.

Con:

  1. Làm cho hàn tay khó hơn nhiều. Không tệ như một chiếc BGA, nhưng chắc chắn bạn sẽ cần một trạm hàn không khí nóng và có thể là một thiết bị làm nóng trước cho các bộ phận lớn hơn.
  2. Làm cho việc định tuyến PCB trở nên khó khăn hơn, đặc biệt là trên PCB 2 lớp.

Cá nhân tôi luôn chọn một miếng đệm nhiệt không có miếng đệm và luôn luôn là QFN trên TQFP. Tất nhiên, hầu hết PCB của tôi là bo mạch 6 hoặc 8 lớp với 4 triệu dấu vết, vì vậy việc định tuyến và fanout thường không phải là vấn đề lớn. Làm mát thường là một vấn đề đối với tôi. Tôi được hưởng lợi từ các QFN nhỏ hơn. Và tính toàn vẹn tín hiệu tốt hơn và EMI thấp hơn là một điểm cộng rất lớn đối với tôi.

Lợi ích khác là không ai yêu cầu tôi làm lại QFN! :)


David, tại sao một QFN hơn TQFP? Có bất kỳ lợi thế đặc biệt (ngoài làm mát)?
Saad

1
@Saad Vật lý dẫn điện nhỏ hơn và thấp hơn (cho tính toàn vẹn tín hiệu tốt hơn và EMI thấp hơn).

1
Sự khác biệt về độ tự cảm của chì (nH?, PH?) Có quan trọng không? Rốt cuộc, các chân kết nối với một dấu vết PCB dài hơn hàng chục hoặc hàng trăm lần.
Federico Russo

@FedericoRusso Nó thực sự phụ thuộc vào ứng dụng của bạn. Rõ ràng là một tín hiệu chậm sẽ không quan tâm nhiều. Tín hiệu tốc độ cao sẽ quan tâm rất nhiều. Độ tự cảm của chì cũng ảnh hưởng nhiều hơn đến các tín hiệu, nó cũng ảnh hưởng đến năng lượng và mặt đất và do đó ảnh hưởng đến độ nảy mặt đất và các vấn đề nhiễu trên chip khác. Khi nói đến thử nghiệm EMI, bất cứ điều gì có ích đều đáng giá!

3
@Rocketmagnet Tôi không hoàn toàn chắc chắn, nhưng nếu tôi phải suy đoán tôi sẽ nói rằng đó là vì các chân trên QFN thường nhỏ và có thể không giữ chip trên PCB một cách an toàn.

4

David đã nói rằng cũng có QFP với miếng đệm nhiệt, như PQFP-208 này:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Trên một số thiết bị, nó giúp làm mát thiết bị, mặc dù bạn sẽ phải thực hiện các hành động bổ sung. Bạn sẽ cần rất nhiều vias đầy để truyền nhiệt sang mặt phẳng bên trong. Ngoài ra, hầu hết các nhà sản xuất khuyên không nên sử dụng một miếng đệm trung tâm đầy đủ, vì quá nhiều vật hàn có thể nâng IC lên để các chân ở cạnh không thể tiếp xúc với miếng dán hàn.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Thay vào đó, một khuôn mẫu có hoa văn được đề xuất, như thế này:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

hoặc là

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Lưu ý rằng đây chỉ là cho stprint, không phải là pad.

Trên các IC công suất thấp không cần làm mát, đôi khi tôi nghĩ rằng miếng đệm nhiệt chỉ ở đó để làm phiền chúng tôi. Trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ phải kết nối pad với mặt đất.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.