中心議題：

• QFN與SOP散熱及尺寸體積比較
• 燈驅合一的設計

解決方案：

• 焊盤具有直接散熱通道，用於釋放封裝內芯片的熱量
• 內部自感係數以及封裝體內佈線電阻很低

現今大多數的LED屏幕(LED顯示屏)廠商，於PCB設計時幾乎都會麵臨到散熱的問題，尤其是因為驅動芯片所產生的熱影響LED正常發光特性；進jin而er影ying響xiang整zheng塊kuai顯xian示shi屏ping的de色se彩cai均jun勻yun度du。如ru何he解jie決jue散san熱re問wen題ti確que實shi讓rang設she計ji者zhe頭tou痛tong。本ben文wen將jiang進jin一yi步bu說shuo明ming如ru何he改gai變bian驅qu動dong芯xin片pian的de封feng裝zhuang以yi解jie決jue驅qu動dong芯xin片pian散san熱re的de問wen題ti。

QFN封裝(QuadFlatNoLeads)-QFN是由日本電子機械工業會(JEDEC)規定的名稱。

四側無引腳扁平封裝，表麵貼裝型封裝之一
，是一種底部有焊盤、尺寸小、體積小、以塑料作為密封材料的新興表麵貼裝芯片封裝技術。由於QFN封裝不像傳統的SOIC封feng裝zhuang那na樣yang具ju有you鷗ou翼yi狀zhuang引yin線xian

，內nei部bu引yin腳jiao與yu焊han盤pan之zhi間jian的de導dao電dian路lu徑jing較jiao短duan，所suo以yi自zi感gan係係數shu以yi及ji封feng裝zhuang體ti內nei佈佈線xian電dian阻zu很hen低di，所suo以yi它ta能neng提ti供gong卓zhuo越yue的de電dian性xing能neng，也ye因yin為wei沒mei有you鷗ou翼yi狀zhuang引yin線xian更geng能neng減jian少shao所suo謂wei的de天tian線xian效xiao應ying進jin而er降jiang低di整zheng體ti的de電dian磁ci幹gan擾rao(EMC/EMI)。

此ci外wai，它ta還hai通tong過guo外wai露lu的de引yin線xian框kuang架jia焊han盤pan提ti供gong了le出chu色se的de散san熱re性xing能neng
，該gai焊han盤pan具ju有you直zhi接jie散san熱re通tong道dao
，用yong於yu釋shi放fang封feng裝zhuang內nei芯xin片pian的de熱re量liang。通tong常chang將jiang散san熱re焊han盤pan直zhi接jie焊han接jie在zai電dian路lu板ban上shang，並bing且qiePCB中的散熱過孔有助於將多餘的功耗擴散到銅接地板中，從而吸收多餘的熱量；也可以藉此達到更佳的共地效果。目前QFN封裝體在一般手機及筆記本電腦已大量被采用，但在LED顯示屏中正要蓬勃發展。


QFN與SOP散熱及尺寸體積比較

一般在使用的SOP其尺寸為104mm2(8X13x1.9mm)，而QFN相對的尺寸隻有16mm2(4X4X0.9mm)隻有SOP的6~7分之一的尺寸；在做一些小間距的顯示屏設計上具有更大的彈性。

熱阻(ΘJa)其係數為SOP=59℃/W，QFN=39℃/W亦即在一瓦特(Watt)的功率，芯片節點(Junction)到表麵的溫度。下列為一般業界常用的熱阻計算公式：[page]


TJ=θja*PD+Ta
TJ=θjc*PD+Tc
θJa=θjc*θca
公式中所用到的符號、單位
TJ°C：節點(芯片)溫度
Tc°C：實際溫度
Ta°C：環境溫度
PDW：電源電壓
θja(°C/W)：從實際到外表麵的熱傳輸阻抗
θjc(°C/W)：從節點到實際的熱傳輸阻抗
θca(°C/W)：從實際到外表麵的熱傳輸阻抗

也就是說如果在相同的還境溫度及功耗其因為封裝的不同所停留在芯片上的節點溫度也會不同。舉例說明：若環境溫度為85°C
，芯片的功耗為0.5W則SOP及QFN分別的溫度如下：



燈驅合一的設計

由於QFN的體積小、散熱佳的兩大特點，以往在戶外顯示屏Pitch16mm以下的規格因為PCB板尺寸走線的限製及散熱的問題所以一般顯示屏廠都會選擇燈驅分離的設計；亦即LED燈板與驅動芯片板分別放在兩至三塊不同的PCB板上，再透過連接器(Connector)及傳輸線(Cable)相xiang互hu連lian接jie在zai一yi起qi。此ci種zhong設she計ji雖sui可ke以yi解jie決jue散san熱re問wen題ti
，但dan是shi透tou過guo連lian接jie器qi及ji線xian材cai當dang中zhong所suo產chan生sheng的de電dian感gan效xiao應ying可ke能neng會hui使shi顯xian示shi屏ping的de色se彩cai清qing析xi度du大da打da折zhe扣kou，況kuang且qie電dian感gan效xiao應ying也ye會hui增zeng加jia電dian磁ci幹gan擾rao產chan生sheng的de機ji會hui。

使用QFN設計時；因為其體積較小也沒有散熱的問題所以可以將芯片放置在LED燈的間隙中，故不需使用多於的PCB板及傳輸線在設計上更為簡單其成本亦可降低。同理戶內顯示屏若使用QFN設計亦可讓散熱問題做大幅度的進步。

　　　　　　

完全自動化的生產

傳統燈驅分離的設計除了比燈驅合一的設計材料成本較高外(多了PCB、連接器及線材成本)
，可以節省組裝的人力成本，可以達到SMT/DIP完全自動化的生產。

因為在筆記本電腦上的優勢，對於一些先進封裝工藝領先同業，於兩年前(2006)開始在顯示屏業推行QFN4X4封裝，期望藉由此一封裝產品的優點及成本優勢帶給顯示屏廠商更高的競爭力。

　　　　　　

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