Корпус QFN-16 4×4 мм: размеры, чертёж и посадочное место

QFN (Quad Flat No-lead) — безвыводной корпус с контактами по периметру нижней стороны и открытой площадкой в центре. Вариант 4 × 4 мм с шестнадцатью контактами и шагом 0,65 мм Microchip обозначает ML (16-Lead QFN 4x4x0.9). В нём выпускают 14-выводные микроконтроллеры PIC16F1825 и PIC16F1455 (с USB) из раздела PIC; в DIP и SOIC у них 14 выводов, поэтому в QFN часть контактов не используется — какие именно, показывает таблица выводов даташита. Похожий по размеру корпус с вдвое меньшей высотой — UQFN-16 4 × 4, а с шагом 0,5 мм и 24 контактами — VQFN-24 4 × 4.

Вид сверху в масштабе, вывод 1 выделен

Рекомендуемое посадочное место в том же виде

Размеры корпуса QFN-16 4×4
Обозн.	Размер, мм	мин.	ном.	макс.
e	шаг выводов	0,65 (базовый)
A	общая высота	0,80	0,90	1,00
A1	зазор под корпусом	0,00	0,02	0,05
A3	толщина выводов	0,20 (справочно)
D	общая длина	4,00 (базовый)
D2	длина открытой площадки	2,50	2,65	2,80
E	общая ширина с выводами	4,00 (базовый)
E2	ширина открытой площадки	2,50	2,65	2,80
b	ширина вывода	0,25	0,30	0,35
L	длина опорной части вывода	0,30	0,40	0,50
K	зазор от вывода до площадки	0,20	—	—

Рекомендуемое посадочное место
Обозн.	Размер, мм	мин.	ном.	макс.
E	шаг площадок	0,65 (базовый)
X2	ширина центральной площадки (необязательной; у Microchip — W2)	—	—	2,50
Y2	длина центральной площадки (у Microchip — T2)	—	—	2,50
C1	расстояние между центрами рядов по одной оси	—	4,00	—
C2	расстояние между центрами рядов по другой оси	—	4,00	—
X	ширина площадки	—	—	0,35
Y	длина площадки	—	—	0,80
G2	зазор между соседними площадками (у Microchip — G)	0,30	—	—

Источник: Microchip. PIC16(L)F1825/1829 Data Sheet (DS40001440E), чертежи Microchip C04-127B (корпус, с. 416) и C04-2127A (посадочное место, с. 417) — «16-Lead Plastic Quad Flat, No Lead Package (ML) - 4x4x0.9 mm Body [QFN]». Те же чертежи и таблицы — в Microchip. PIC16(L)F1454/1455/1459 Data Sheet (DS40001639B), с. 385 и 386. Базовые размеры (BSC) — теоретически точные, справочные (REF) — без допуска. Ширина и длина площадки обозначены X и Y; на части чертежей они называются X1 и Y1.

Особенности чертежа

Корпус D × E — 4,00 × 4,00 мм (базовые размеры), высота 0,80–1,00 мм, зазор под корпусом 0,00–0,05 мм, толщина выводной рамки 0,20 мм справочно. Корпус отрезан пилой (примечание 2), поэтому торцы контактов выходят на боковые грани. Метка вывода 1 может быть любой формы, но в заштрихованной зоне угла (примечание 1). Открытая площадка D2 × E2 — 2,50–2,80 мм (номинал 2,65), контакты 0,25–0,35 × 0,30–0,50 мм, от контакта до площадки K — не меньше 0,20 мм.

Наш расчёт по номиналам: внутренний край контакта находится в 2,00 − 0,40 = 1,60 мм от центра, край площадки — в 1,325 мм, между ними 0,275 мм; при наибольшей площадке 2,80 мм и наибольшей длине контакта 0,50 мм остаётся 0,10 мм — меньше K. Значит, крайние пределы одновременно не встречаются, и K ограничивает их сочетание.

Посадочное место

C04-2127A: шаг 0,65 мм, расстояния между центрами противоположных рядов C1 и C2 — 4,00 мм, площадки до 0,35 × 0,80 мм, зазор между соседними площадками от 0,30 мм. Центральную площадку Microchip называет необязательной (Optional Center Pad) и ограничивает 2,50 × 2,50 мм — она меньше номинальной открытой площадки корпуса 2,65 мм. Наш расчёт: от внутреннего края площадки контакта (4,00 − 0,80) / 2 = 1,60 мм до края центральной (1,25 мм) остаётся 0,35 мм.

Даташиты PIC16F1825 и PIC16F1455 не говорят, с какой цепью соединять открытую площадку. Что о такой площадке пишут другие даташиты Microchip — пайка ради теплоотвода и прочности, соединение с общим проводом, — разобрано в статье «Открытая площадка»; для конкретной микросхемы это проверяют по её даташиту.

Выводы

Нумерация QFN: вид сверху, вывод 1 у метки в углу, счёт против часовой стрелки по четыре контакта на сторону. У PIC16F1825 и PIC16F1455 в QFN питание VDD — контакт 16, общий VSS — контакт 13, тогда как в DIP-14 и SOIC-14 тех же микроконтроллеров это выводы 1 и 14. Наш вывод: при переходе с DIP на QFN номера выводов нужно переносить по таблице даташита, а не по порядку.

Частые вопросы

Какие размеры у корпуса QFN-16 4×4?

По чертежу Microchip C04-127B: корпус 4,00 × 4,00 мм, высота 0,80–1,00 мм (номинал 0,90), шестнадцать контактов с шагом 0,65 мм шириной 0,25–0,35 мм и длиной 0,30–0,50 мм. Открытая площадка 2,50–2,80 мм по каждой стороне, от контакта до площадки — не меньше 0,20 мм.

Какое посадочное место у QFN-16 4×4?

По чертежу C04-2127A: шаг 0,65 мм, центры противоположных рядов площадок через 4,00 мм, площадки не шире 0,35 мм и не длиннее 0,80 мм, зазор между соседними площадками от 0,30 мм, центральная площадка — до 2,50 × 2,50 мм.

Чем QFN-16 4×4 отличается от UQFN-16 4×4?

Высотой и площадкой: ML по C04-127B — 0,80–1,00 мм высотой с площадкой 2,50–2,80 мм, JQ по C04-257A — 0,45–0,55 мм с площадкой 2,50–2,70 мм. Шаг, размеры контактов и корпус 4 × 4 мм у них одинаковые, поэтому посадочные места почти совпадают: у JQ центральная площадка до 2,70 мм.

Источники

Microchip. PIC16(L)F1825/1829 Data Sheet (DS40001440E) — чертёж C04-127B «16-Lead Plastic Quad Flat, No Lead Package (ML) – 4x4x0.9 mm Body [QFN]» (с. 416) и посадочное место C04-2127A (с. 417), листы — изображения, прочитаны по рендеру страниц; таблица выводов — VDD 16, VSS 13 в QFN; расшифровка кода заказа: ML — QFN 4x4x0.9, JQ — UQFN 4x4x0.5

Microchip. PIC16(L)F1454/1455/1459 Data Sheet (DS40001639B) — те же чертежи C04-127B (с. 385) и C04-2127A (с. 386), таблицы совпадают построчно; табл. 1-3 — у PIC16F1455 в QFN тоже VDD 16, VSS 13