QFP-Gehäuse - Häufig verwendete Gehäusetypen für Komponenten

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Was ist ein QFP-Gehäuse?

QFP, die Abkürzung für Quad Flat Package, ist eine Art oberflächenmontiertes Gehäuse für integrierte Schaltungen (IC), das aufgrund seiner Kosteneffizienz und seines kompakten Designs zu einer beliebten Wahl für elektronische Produkte geworden ist.

Dieses Gehäuse hat eine quadratische oder rechteckige Form mit Bauteilanschlüssen, die von allen vier Seiten des Gehäuses ausgehen. Die Anschlussdrähte können rechtwinklig gebogen und gleichmäßig über die Seiten des Gehäuses verteilt sein. QFP IC-Gehäuse gibt es in verschiedenen Größen, von kleinen Gehäusen mit 32 Pins bis hin zu größeren mit Hunderten von Pins.

Die Anschlussdrähte eines QFP-Gehäuses sind in einem Gittermuster mit einem Abstand von 0,4 mm bis 1,0 mm oder mehr angeordnet. Sie sind dünn und flexibel, entwickelt für SMT-Bestückung auf Leiterplatten. Um einen guten elektrischen Kontakt mit den Leiterplattenpads zu gewährleisten, werden die Kabel in der Regel mit leitenden Materialien wie Gold oder Zinn beschichtet.

Bei der Montage eines QFP-Gehäuses auf einer Leiterplatte werden die IC-Leitungen auf die Leiterplattenpads ausgerichtet und dann mit einem Lötkolben oder einem Reflow-Ofen verlötet. Während des Lötvorgangs schmilzt die Lötpaste auf den Leiterplattenpads und verbindet die QFP-Anschlüsse mit den Pads. Durch die Oberflächenspannung des geschmolzenen Lots wird das QFP-Gehäuse auf der Leiterplatte fixiert.

QFP-Gehäuse

Hauptmerkmale der QFP-Gehäuse

Einer der Hauptvorteile von QFP-Gehäusen ist die Verwendung der Oberflächenmontagetechnologie. SMT ist eine schnellere und zuverlässigere Methode für die Montage elektronischer Komponenten auf einer Leiterplatte (PCB) als die herkömmliche Leiterplattenmontage mit Durchgangslöchern. QFP-IC-Gehäuse mit SMT-Anschlüssen können mit Hilfe von automatischen Bestückungsautomaten auf der Leiterplatte platziert werden, was die Zeit und die Kosten der Montage erheblich reduziert.

Die Abmessungen des QFP-Gehäuses sind so kompakt, dass sie sich ideal für Anwendungen mit hoher Packungsdichte eignen.

Sie können eine große Anzahl von Leitungen haben, wodurch sie sich für leistungsstarke und komplexe Anwendungen eignen.

QFP haben aufgrund des großen freiliegenden Pads auf der Unterseite des Gehäuses eine ausgezeichnete thermische Leistung. Dieses freiliegende Pad kann mit einem Wärmeleitkabel verbunden werden, um einen direkten Wärmepfad zur Leiterplatte zu schaffen, der die Wärmeabfuhr vom IC unterstützt.

Das niedrige Profil des QFP-Quad-Flat-Gehäuses trägt dazu bei, die Gesamthöhe der Leiterplatte zu reduzieren.

QFP IC Gehäuseform

Bumpered Quad Flat Paket (BQFP): Diese Form des Quad-Flat-Gehäuses verfügt über Schutzverlängerungen an den vier Ecken, um die Anschlüsse vor dem Löten vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Der feine Abstand der Anschlüsse macht das QFP anfällig für das Verbiegen und Beschädigen der Stifte.

Bumpered Quad Flat Package mit Heat Spreader (BQFPH): Dieses Quad-Flat-Gehäuse verfügt über Pin-Schutzvorrichtungen an den Ecken, um eine Beschädigung der Pins zu verhindern, und über Wärmespreizer, um eine höhere Leistung abzuleiten.

Fine-Pitch Quad Flat Paket (FQFP): Wie der Name schon sagt, handelt es sich hierbei um ein Quad-Flat-Gehäuse mit einem feinen Pitch für die Pins.

Keramik-Quad-Flat-Paket (CQFP): Diese Art von Quad-Flat-Gehäuse wird zu einer hochwertigen Version mit einem Keramikgehäuse aufgewertet.

Vierfach-Flachgehäuse mit niedrigem Profil (LQFP): Dies ist eine Variante des metrischen QFP oder MQFP mit einer dünneren Gehäusehöhe von nur 1,4mm, um Höhenprobleme zu lösen. Es hat einen Standard-Leadframe-Fußabdruck von 2,0mm, mit Anschlusszahlen von 32 bis 256 und Gehäusegrößen von 5x5mm bis 28x28mm.

Metrisches Vierfach-Flachpaket (MQFP): Hierbei handelt es sich um einen QFP-Typ, bei dem der Pin-Abstand und andere Maße im metrischen System definiert sind, im Gegensatz zu den imperialen Maßen, die bei Standard-QFPs verwendet werden.

Vierfach-Flachgehäuse aus Kunststoff (PQFP): Dies ist ein QFP, das Kunststoff als Verpackungsmaterial verwendet.

Dünnes Vierfach-Flachgehäuse (TQFP): Dies ist ein flaches QFP-Gehäuse mit einer Dicke von etwa 1 mm.

Kunststoff-Gehäuse Quad Flat No-Lead (PQFN): Dies ist ein standardmäßiges QFP-Gehäuse mit einem Kunststoffgehäuse, bei dem keine Anschlüsse an den Seiten des Gehäuses herausragen.

Quad Flat No-Lead (QFN) Gehäuse: Es handelt sich um ein QFP-Gehäuse, bei dem keine Anschlüsse an den Seiten des Gehäuses herausragen. Stattdessen befinden sich die Anschlüsse auf der Unterseite des Gehäuses.

Anwendungen von QFP-Gehäusen

Diese Verpackungsform ist auf dem Markt für elektronische Anwendungen weit verbreitet, insbesondere bei Telekommunikationsgeräten, Unterhaltungselektronik und PCBA für industrielle Steuerungen. Zu den häufig verwendeten elektronischen Geräten gehören:

  • Mikroprozessoren
  • Digitale Signalprozessoren (DSPs)
  • Speicherchips
  • FPGAs (Field Programmable Gate Arrays)
  • Power Management ICs
  • Audio- und Videoverarbeitungs-ICs

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass QFP-Gehäuse aufgrund ihrer kompakten Größe, der Oberflächenmontagetechnologie, der großen Anzahl von Anschlüssen, der ausgezeichneten thermischen Leistung und des niedrigen Profils eine beliebte Gehäuseoption für elektronische Geräte sind. Es gibt verschiedene Arten von QFP-Gehäusen, jedes mit seinen einzigartigen Eigenschaften und Vorteilen. QFP-Gehäuse werden in vielen elektronischen Hochleistungsgeräten verwendet, und es wird erwartet, dass ihre Beliebtheit in Zukunft weiter zunehmen wird.

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