QFN,全称Quad Flat No-Lead,即无引脚四方形封装,是一种基于SMT表面贴装技术的封装形式。相比于传统的DIP、SOP、QFP等封装形式,QFN封装拥有尺寸小、能耗低、功率高、热性能优良等特点。相比于BGA封装,QFN的设计和制造成本较低,图形简单,可以在低温热板上焊接。
QFN的外形为四边等长、上下两面平行、无引脚的矩形形状,在QFN封装中,芯片的金手指位于QFN器件的底面材料之外,它们的尺寸在1毫米左右。在QFN中,电极通过封装底面的形状和尺寸而从芯片周围延伸出来,与其他更传统的表面安装技术相比,QFN无需引脚图案,因此增加了更多的针脚密度,模块化的特色明显。
QFN的主要结构包括两部分:芯片和封装底面。芯片位于封装底面的中心部位,芯片上方会覆盖焊盘,这些焊盘位于封装底面的四周,在芯片和封装底面之间填充导电粘合剂,用于连接电路和导热,然后嵌入注塑封装器中,粘附在底部吸引力极强的金属导热层上。
从封装底面看,焊盘错开排列。其中内部焊盘与芯片引脚相连,外围焊盘是用户所需的函数或电源引脚。按照外径和芯片间距的尺寸,还可以将QFN封装分为多种不同类型,并且可以在底面使用金属测量触点来进行联调测试以及芯片本身的测试。
QFN封装在微电子行业中有广泛应用,特别是在数字技术和射频应用中。QFN器件的设计简单,易于制造,可以很好地增加针脚密度。因此,QFN广泛应用于汽车和电子设备系统中。例如,在手机、手机音频、蓝牙技术、GPS接收器、射频融合、医疗和家电设备中,都可以看到QFN封装。
QFN的应用范围也日益拓展,它可以是集成式射频模块、射频功率放大器、射频前端、低噪声放大器、通用控制器、显示驱动器、逻辑集成电路、遥控器、闪存、计算器、电源管理、音频功率放大器等众多产品的关键部件。
QFN作为一种新的封装形式,近年来得到了快速的发展。尤其是在移动通信、新一代通讯技术、汽车电子、医疗器械和可穿戴设备等领域中,QFN封装的普及率越来越高。同时也推动着QFN封装工艺技术日益完善,比如现在的QFN封装器已经具备了更高的密度,安全可靠性和低回流温度等多种技术。
随着尺寸的进一步缩小,QFN封装也正在向更好的方向发展。例如,QFN器件还可以通过微电子加工技术实现微细加工,而不会影响尺寸和性能。可以预见,随着QFN封装技术的不断改进与发展,QFN封装将进一步拓展其应用领域,成为微型电子器件的主要组装方式之一。