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【兆恒机械】芯片封装类型总结

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  • 添加日期:2021年08月16日

1DIP

DIP是20世纪70年代出现的封装形式。它能适应当时多数集成电路工作频率的要求,制造成本较低,较易实现封装自动化印测试自动化,因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。但DIP的引脚节距较大(2.54mm),并占用PCB板较多的空间,为此出现了SHDIPSKDIP等改进形式,它们在减小引脚节距和缩小体积方面作了不少改进,但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64)且采用通孔插入方式,因而使它的应用受到很大限制。

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2PGA

为突破引脚数的限制,20世纪80年代开发了PGA封装,虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm1.77mm,但由于采用底面引出方式,因而引脚数可高达500条~600条。

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3SOP

随着表面安装技术 (surfacemounted technology, SMT)的出现,DIP封装的数量逐渐下降,表面安装技术可节省空间,提高性能,且可放置在印刷电路板的上下两面上。 SOP应运而生,它的引脚从两边引出,且为扁平封装,引脚可直接焊接在PCB板上,也不再需要插座。它的引脚节距也从DIP2.54mm减小到1.77mm。后来有SSOPTSOP改进型的出现,但引脚数仍受到限制。

4QFP

QFP也是扁平封装,但它们的引脚是从四边引出,且为水平直线,其电感较小,可工作在较高频率。引脚节距进一步降低到1.00mm,以至0.65mm和0.5 mm,引脚数可达500条,因而这种封装形式受到广泛欢迎。但在管脚数要求不高的情况下,SOP以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式,也是目前生产最多的一种封装形式。


方形扁平封装-QFP (Quad Flat Package)

[特点] 引脚间距较小及细,常用于大规模或超大规模集成电路封装。必须采用SMT(表面安装技术)进行焊接。操作方便,可靠性高。芯片面积与封装面积的比值较大。

小型外框封装-SOP (Small Outline Package)

[特点] 适用于SMT安装布线,寄生参数减小,高频应用,可靠性较高。引脚离芯片较远,成品率增加且成本较低。芯片面积与封装面积比值约为1:8。

统计,DIP在封装总量中所占份额为15%SOP在封装总量中所占57% QFP则占12%。预计今后DIP的份额会进一步下降,SOP也会有所下降,而QFP会维持原有份额,三者的总和仍占总封装量的80%
以上三种封装形式又有塑料包封和陶瓷包封之分。塑料包封是在引线键合后用环氧树脂铸塑而成,环氧树脂的耐湿性好,成本也低,所以在上述封装中占有主导地位。陶瓷封装具有气密性高的特点,但成本较高,在对散热性能、电特性有较高要求时,或者用于国防军事需求时,常采用陶瓷包封。

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5PLCC

PLCC是一种塑料有引脚(实际为J形引脚)的片式载体封装(也称四边扁平J形引脚封装QFJ(quad flat J-lead package)),所以采用片式载体是因为有时在系统中需要更换集成电路,因而先将芯片封装在一种载体(carrier)内,然后将载体插入插座内,载体和插座通过硬接触而导通的。这样在需要时,只要在插座上取下载体就可方便地更换另一载体。

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6TAB

TAB封装技术是先在铜箔上涂覆一层聚酰亚胺层。然后用刻蚀方法将铜箔腐蚀出所需的引脚框架;再在聚酰亚胺层和铜层上制作出小孔,将金属填入铜图形的小孔内,制作出凸点(采用铜、金或镍等材料)。由这些凸点与芯片上的压焊块连接起来,再由铸塑技术加以包封。它的优点是由于不存在内引线高度问题.因而封装厚度很薄,此外可获得很小的引脚节距(0.5mm0.25mm)而有1000个以上的引脚等,但它的成本较高,因而其应用受到限制。

7BGA球栅阵列封装
球栅阵列(Ball Grid Array)封装是在封装体基板的底部制作阵列,焊球作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接,采用该项技术封装的器件是一种表面贴装型器件。此技术常用来永久固定如微处理器之类的的装置。BGA封装能提供比其他如双列直插封装(Dual in-line package)或四侧引脚扁平封装(Quad Flat Package)所容纳更多的接脚,整个装置的底部表面可全作为接脚使用,而不是只有周围可使用,比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度,以具备更佳的高速效能

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8PGA插针网格阵列封装
PGA (Pin Grid Array Package)
芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIFCPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(ZeroInsertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。 PGA封装具有以下特点: 1.插拔操作更方便,可靠性高。2.可适应更高的频率。

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9、芯片尺寸封装CSP

芯片尺寸封装CSP(Chip Size Package)是近年来发展起来的一种新封装技术。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。 CSP的定义为:封装周长等于或小于芯片裸片周长的1.2倍,或者封装面积小于裸片面积的1.5倍。因而CSP的封装效率(指硅片面积与封装后的总面积之比)QFPBGA都要高。CSP有一些不同的结构,如挠性基板的插入式、陶瓷刚性基板的插入式、面阵列凸焊点式和片上引脚式(1eadon chip)等。如LOC,它与以往的封装结构不同,它不再将芯片先粘接在基板上,面是直接粘接在引脚框架上(即取消基板),这样可缩小封装侧面到芯片之间的距离(可缩小到0.4mm0.5mm)。

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