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SOICfengzhuangnayangjuyououyizhuangyinxian
，neibuyinjiaoyuhanpanzhijiandedaodianlujingjiaoduan

，suoyizigan係shuyijifengzhuangtinei佈xiandianzuhendi，suoyitanengtigongzhuoyuededianxingneng，yeyinweimeiyououyizhuangyinxiangengnengjianshaosuoweidetianxianxiaoyingjinerjiangdizhengtidedianciganrao(EMC/EMI)。

ciwai，tahaitongguowailudeyinxiankuangjiahanpantigonglechusedesanrexingneng
，gaihanpanjuyouzhijiesanretongdao，yongyushifangfengzhuangneixinpiandereliang。tongchangjiangsanrehanpanzhijiehanjiezaidianlubanshang，bingqiePCB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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