ANSYS的QFN电子元器件结构优化设计(2)
1.1 电子封装发展与演变趋势
世界上第一只晶体管出现在1947年，引领了大规模集成电路、超大规模集成电路以及专用集成电路的发展。在此基础智商各种高级先进的微电子封装技术以各种不同的形式涌现出来，取得了长足的进步和发展。
在二十世纪吹冰十年代时，电子封装技术的主角是双列直插式组装（DIP）。它属于中小规模集成电路，采用了I/O数十个引脚的插装技术，成为那个时代的主流产品。其特点是密度和频率提高困难，外形的尺寸比较大，所以会占据电路板上的很大面积，影响电路板上其他电子元件的布控，不符合自动化生产的要求，严重影响效率，所以不可以成为一个理想的封装选择。
进入到二十世纪八十年代，在DIP之后出现了表面安装技术（SMT），这个封装技术是比较适合表面贴装的短或无引线SMD结构。比如有小外型封装（SOP）,塑料有引线片式载体（PLCC）等等。在此基础上经过数十年的研究与开发，又出现了塑料四边引线扁平封装（PQFP），这项技术解决了一个难题，就是较高I/O数目的封装问题。同时它还可以将SMT在电路板或者一些其他的基板上进行表面贴装。这些优点使PQFP成为SMT主导的微电子封装的形式之一。在这之后，有开发了面阵结构引脚的针栅阵列（PGA），不过这个时期的这些封装技术还是遇到一些瓶颈，它们在封装密度，I/O数目和电路频率这几个关键问题上依旧不能满足微处理器发展的要求，仍需进一步发展解决。
在二十世纪九十年代初期，PQFP遇到工艺技术的极限，一些困难难以克服，此时以面阵列，焊球凸点为I/O引脚的焊球阵列（BGA）就诞生了。更加具有重要意义的是在这个时期还发展形成了新一代的电子组装技术，那就是微组装技术，一直沿用至今。
在当今的微电子工业中，集成电路封装在其中扮演了举足轻重的角色。它对电路的热和电性能，集成电路的可靠性有很大的影响，另外也影响到整体的集成化与小型化进程。要想实现IC芯片的功能，首先要将信号引出，这是由连接功能视线完成的，即用电子封装来组成搬到图电子元器件。所以，就此而言，电子封装不单单是其功能的一个重要组成部分，更是IC芯片保护和支撑的必要因素。每一个芯片都需要封装才能使其具有存在的现实意义和用途。
集成电路封装其意义是在一个合适的外壳电子容器中间把一个具有一定功能与用途的集成电路芯片放进去，要达到的目的是次电子容器可以为芯片创造和提供一个良好的可靠的工作条件和外部环境。封装同时也承担着芯片上每个输入和输出端想歪扩展与过渡的一种连接功能。通过这种方式，一个完整的整体才算完成。不过，形成这个整体之后还有很多后续的一系列性能测试以及筛选，模拟在不同条件环境、气候以及机械状况下的表现，同时一个优良可靠的工作条件也必不可少，确保集成电路可以正常稳定的工作。
客户需要的是芯片和集成电路封装而组成的半导体器件，根据美国乔治亚理工学院Rao R.Tummala等人的观点，封装具有以下的功能：芯片电气特性的保持功能、芯片保护功能、应力缓和功能、尺寸调整配合功能（间距变化）和规格通用功能，以此保证集成电路的功能性、可靠性和通用性。
1.2 QFN电子封装
QFN封装是一种新的电子封装形式，它是在球栅阵列封装（BGA）和方形扁平封装（QFP）的结合基础上发展而成的。封装的形状一般是正方形或者长方形。封装的四侧配置有电极触点，QFN与两者最大的区别是无引脚设计，和QFP的外部引线设计和BGA的球栅阵列相比，体积更小了。QFN与QFP相比，贴装面积更小，高度更低。因为QFN的引脚是折到了封装体底部的位置，所以装配面积减小了，具有集约化的特征。
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