这种技术的中文含义叫方型扁平式
封装技术(Quad Flat Package),该技术实现的
CPU芯片
引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或
超大规模集成电路采用这种
封装形式,其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便,可靠性高;而且其封装
外形尺寸较小,寄生参数减小,适合高频应用;该技术主要适合用
SMT表面安装技术在
PCB上安装布线。
定义
QFP是Quad Flat Package的缩写,是“小型方块平面封装”的意思。
QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁,但少有速度在4ns以上的QFP封装
显存,因为工艺和性能的问题,已经逐渐被TSOP-II和
BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有
针脚,识别起来相当明显。
简介
四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有
陶 瓷、
金属和
塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时, 多数情 况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚
LSI封装。不仅用于
微处理器,门陈列等数字 逻辑LSI 电路,而且也用于
VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚
中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
japon将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但japon电子
机械工业会对QFP 的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为 QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、
LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。
另外,有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、
VQFP。 但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱 。 QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,
引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已 出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树脂
缓冲垫的
BQFP(见BQFP);带树脂 保护 环覆盖引脚前端的
GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专 用夹 具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。 在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距最小为 0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见
Cerquad)。
外形
这种封装的
集成电路引脚较多,一般为20个以上,且多用于
高频电路,中频电路、音频电路、
微处理器、
电源电路等,其外形如图1所示。
维护
常见问题
四侧引脚
扁平封装(QFP)的
引脚经常被弯曲,最常见的是28mm和更大的尺寸的零件。
修理
挑选一个轻手轻碰和手法稳健的操作员接受培训。
对脚尖的调整和
共面性检查是很有用的。在操作期间,技术员应该尽量减少引脚的进一步弯曲。可是,在某些情况中,可能不得不将一个脚移开来处理另一个脚。应该避免进一步的弯曲,以允许在高疲劳环境下的生存。
简单方法
首先找一条
吸锡线(或某些电缆的
屏蔽层),将此线折叠一下,折叠出来的中线没有毛刺,刚好使用。用
镊子夹起线的头部,用松香浸润中线,然后化锡,线吸饱就可以了。焊芯片时,先将芯片对好位置,用
烙铁将对角焊上以固定芯片,然后就镊起吸锡线,用烙铁放在有锡一头的上面,待锡融化后,将线有锡的一头贴上管脚,沿管脚方向划一下即可以将线覆盖部分的管脚焊好,依次将全部管脚焊上即可。最后用酒精擦掉板子上的
松香即可。
拆除芯片时,方法同上,不同的是,吸锡线只用松香浸润即可,不需要吸锡。同样的方法滑动一遍,大部分的
锡都可以吸完。这时,找一根细铁丝(一般从合股的
电源线里拔出,铜丝效果不好),从管脚和
芯片封装间的空隙穿过,露出的两头都沿管脚方向弯成九十度,然后,一手拿烙铁,一手拿铁线的任何一头,用烙铁贴近管脚,一边以垂直于管脚方向滑动,一边拉动铁线,就象用线切纸一样,可以很快将芯片焊下。只要保证烙铁温度不太高(如300度),停在芯片某一块的时间不太长(小于5秒),拆下来的芯片都可以再用。
具体操作
方平包装(QFP, quad flat
pack)的引脚经常被弯曲,最常见的是28-mm和更大的身体尺寸的零件。
金属包装的高质量与惯性似乎倾向于使QFP某种形式的损坏,特别如果矩阵托盘经受任何形式的冲击。其结果是贻误计划、低装配合格率、和使客户不愉快。把零件送回原处或出去修理,要花去宝贵的时间。可是,你可以用自己修理的方法,经常,零件可回到开始拒绝它的
贴片机。
QFP修理的选择
可买到装备有相机和机械触觉的机器,将元件引脚处理到满足
JEDEC标准,但是,其价格可能是一个限制。也有公司提供这类服务,但是,成本还是一个问题。
在工厂内部,使用探针和镊子来修理零件可能是一个较简单的方法。修理工具也应该包括模板,它是有引脚的
焊盘几何形状蚀刻在表面的薄板。这些模板帮助处理引脚和作为最后“行/不行”的标准。真空吸取笔帮助零件处理,完整的修理工具中也需要一块实验室
AA级的花岗岩表面平板。
QFP修理操作
应该挑选一个轻手轻碰和手法稳健的操作员接受培训。在修理之前,决定是否该元件可能挽救。不是所有都可挽救的,引脚可能弯曲太严重,以至于只把它弯回位置都会折断。这些操作应该在
防静电工作台上进行,需要适当的照明和
放大镜。有三到四个屈光镜的带照明的放大镜就可以了。
操作员应该选择一个适当的模板,把它粘贴在平面板上。在模板内以及平面板上应该有足够的空间来处理QFP,因此可能有偏移。元件放入调整模板上。
然后,技术员选择各种工具,应该从粗略的对准到越来越精细的调整。通常操作可能要求镊子来拉出弯曲和扭曲的引脚,进行脚尖与脚跟的调整,平整脚杆和共面性调整。
在操作期间,技术员应该尽量减少引脚的进一步弯曲。可是,在某些情况中,可能不得不将一个脚移开来处理另一个脚。应该避免进一步的弯曲,以允许在高疲劳环.
性能比较
QFP的结构
形式因带有引线框(L/F),对设定的电性能无法调整,而
BGA可以通过芯片
片基结构的变更,得到所需的电性能。譬如,利用PBGA片基的
多层结构,经电源、衬片的强化来降低噪声,实现低感应及
阻抗的匹配,这在高频领域使用时可发挥良好的效果。QFP的使用,虽然其
LCR不存在问题,但随着引线的增加导致布线密度,布线电阻的增加,若要获得多层化形式的LCR/Zo的匹配,BGA结构上的自由度要比QFP大得多,而
CSP的小型化形式就更适合高频领域的应用。
QFP采用埋入金属片方式来改善散热性,并尝试通过多层基板提高内在电性能,但QFP的引线框结构形式,设计中欲利用金属线来改变
频率特性。必定会产生相应的界限,而阵列形式的
BGA外部
端子(引线)形状不会发生变形,组装时可大大降低共
平面性不良,具优良的贴装性。
BGA的不足是组装焊接后看不见接合点的状况,据国外有关刊物的介绍,BGA刚刚开始在美国使用时,组装后的不良率是很高的。在TBGA投人使用后,很多厂家利用
红外线来进行检测.TBGA使用
聚酰亚胺作为封装基体,检测时通过红外线的透射性在接合部的
载带上加以观察,完好的接点状态是基板焊区与BGA的球型
焊料端接合后的鼓起状会在中习部呈现为
红外光通不过的黑点,类似于
日食图象,球型端子间的短路不良,会在短路部分产生白筋,观察时红外光透不过去,可看到在接点周围也是黑色的。另外,在接合部由球型端高度方向形成的立体焦点深度并不深,如采用照片摄影方式来显示是比较困难的,而利用显微镜下的目测,可得到良好的效果。
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刘鸿儒告诉记者:“我们经过20多年的改革开放,
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QFP[Qualified Financial Planner]金融策划师
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