|
|
9种常见的元器件封装技术，你知道几个？ K- U1 O* ~8 w
& t+ [+ A4 j: a% R/ O' f* W' G5 o
) ~. C' U7 x* h" {9 X( V" L0 X
要知道，封装的好坏，将直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB设计和制造。所以，封装技术至关重要。
# |& E& u9 b: D9 O2 V& Q1 B# V; N# k
9 p" @6 h2 Y/ {& T- N衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是，芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。; x0 J: R+ ^" |
- I1 \% N3 ]$ |$ j
封装时主要考虑的因素：
- `! p( |: s# W. q5 |芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1；
. P/ m6 n' Y3 F; S6 N+ P/ x. d5 \, \* V& b0 P- h% h6 v
引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；6 u* w% y) q) Q' E1 G3 F+ @
" w' `1 ?) [# |- _4 q. D% H
基于散热的要求，封装越薄越好。
. _ t0 m/ M1 I- W' p
* M9 `9 r Z& J# F2 @1 A4 N* ]! ?8 Q2 m8 p
封装大致经过了以下发展进程：
9 E. C5 Z" A( w+ ~, W9 j; M结构方面：TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP! y& P R0 u! p# C; v3 Z
3 Q( F% L, `, ?) a7 k( Y
材料方面：金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料
1 J ?) f+ d; `, C5 B# ^8 ?
. u" a: c7 G {/ j7 W1 P引脚形状：长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点
% y6 X0 U3 I$ x1 c& A- h
\6 `5 T' X6 w }0 W8 r5 \8 n装配方式：通孔插装→表面组装→直接安装
4 e0 o: |0 W- R- D# b5 v+ J j1 X; j' F, Y2 c7 J1 m- m
k: ?: _9 l1 k" ?+ P
下面为具体的封装形式介绍：
6 s: j6 G, G! J5 {
" F/ j- j/ b2 g2 K) l1、SOP/SOIC封装- X2 w5 C+ y9 t! r Q& @
F% y# Z O; h: U5 YSOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
! R5 b6 c; E7 N* ~1 ^9 F0 }
y Q5 _# P* X1 u; o/ p7 M. P（SOP封装）
4 Q0 w; M+ I* z! J( X2 V* _) f$ X
! {/ Z( H, a8 L- f7 aSOP封装技术由1968～1969年菲利浦公司开发成功，以后逐渐派生出：0 Z% n4 G) C6 I
SOJ，J型引脚小外形封装5 r; f" f6 q: y
1 U# r" _) P, |9 Z
TSOP，薄小外形封装6 R1 b9 J2 ?3 [( d1 c* M
) x/ Q" y2 n: x$ z2 A& `/ KVSOP，甚小外形封装( G& }5 T! r; F9 T* T+ h
5 \* x7 X) v# b% i4 {; v* D. qSSOP，缩小型SOP4 a" v& G. P ?0 _$ i$ P1 L8 |
) j' u5 r! c. ^" o
TSSOP，薄的缩小型SOP7 } ]& l# I4 R
, M8 C2 X c) }! f! `SOT，小外形晶体管
; Y% Y! j: M2 I2 C8 T( {# @. i
! ^5 c) g$ r* ^) i9 d0 f! uSOIC，小外形集成电路
$ H4 S; o! k L$ n8 p3 f8 v4 }& V* T# b* n2 Z
. D9 R; k! d$ H4 h9 K
2、DIP封装; B( v7 I! k8 H) o6 F6 a
4 ]+ Z5 G# P. c f& ADIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。: P: T* K2 _. D; X* L" D! P0 p5 z
" }; Q" T$ f, _# |) ^
（DIP封装）
' ~( p7 T3 c% C% q- W! ^# H* \6 U5 i& z, A, H. Z5 n4 C$ |+ A
插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。9 O/ y, C. S( {, Y' h+ N: T
- B0 U6 p. \/ f! A1 K4 J3、PLCC封装6 I) `, |' Z- c
& H: B0 C& w- t( F5 ^/ L
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。
& F- ^, l. @5 M
3 J: \2 B- ~( I1 y4 {% e
& l8 D0 s/ Y' p8 z O3 F
（PLCC封装）3 y, m( j+ c- t/ t" A% {# U
) D6 m4 ?9 j6 ]+ d$ ]/ f3 `, zPLCC封装方式，外形呈正方形，32脚封装，四周都有管脚，外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
. n0 z! K- k& ]+ L
# d" O& p8 u: @# w. q: _2 r/ J5 x R4、TQFP封装: b* Q% \* \4 v% b7 K
2 z" T; t9 o" x1 a4 E5 Y$ RTQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的缩写，即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装工艺能有效利用空间，从而降低对印刷电路板空间大小的要求。
; z7 }7 }" P9 m5 t( W$ w9 B9 f7 }9 M2 w0 P. H
+ h' ]" g+ X" S. K4 s$ c& r7 X（TQFP封装）
7 Q; @4 R5 |# U" _6 P3 B& l1 O: b. } }; z1 Q: N6 j& `! _4 j O+ s
由于缩小了高度和体积，这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用，如PCMCIA卡和网络器件。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。
7 H' f/ h3 F+ V8 s: Z" \7 B: D' j5 N: x- e5 ]9 N
5、PQFP封装2 f' _& _: A5 w2 D0 P8 [. \" u# ?
% @' b6 V6 ~8 o+ O' FPQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
8 P4 ?4 B- u! l- k0 f1 N R. K3 U9 l; V
+ _8 Z( o+ q3 @. Q1 }（PQFP封装）+ D1 C5 v( v B
2 @* f( A4 T; Y3 C0 K$ e- j
PQFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细。一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。
0 t7 R0 C. P: m! q( a
$ |$ j3 z1 O: ?: P) @6、TSOP封装
# S8 |- c+ v3 D
. m/ K3 @; y6 a' x: }. GTSOP是英文“Thin Small Outline Package”的缩写，即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚。TSOP适合用SMT（表面安装）技术在PCB上安装布线。) W( |. C2 T$ `6 I5 l
7 w0 b& Q/ O; B6 H) z8 }0 J
2 s k' P, ?4 s: i2 A（TSOP封装）
0 f! j" l3 M" E) ]+ v
$ I x, ]. J( P" R1 l$ g$ rTSOP封装外形，寄生参数（电流大幅度变化时，引起输出电压扰动）减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。
$ D0 [$ O4 m1 f. M1 f ^3 O) Z! R' I" Z H: {: S! F2 m
7、BGA封装# j( ^( }6 A9 i% E: O
$ Q- q1 K& C3 k& }1 F
BGA是英文“Ball Grid Array Package”的缩写，即球栅阵列封装。20世纪90年代，随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。; K- v. S3 U- s7 q( q
7 P$ s! E+ ?+ N1 g+ r- ~! r3 {
; [ u( x( ]( u（BGA封装）0 d0 c7 R e' V* G! y
1 b3 V' c% v }2 G/ M
采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一。另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。6 |8 z' q; V/ N+ @
) ^" g g3 J2 O' l: C9 [
BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率。虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。
l& U( T) k- D7 a; Q5 Q. ` ]+ K. b0 |' J$ _0 o: q$ A
8、TinyBGA封装
$ t; q7 ~. x: m) ~3 G4 m2 t6 J& g
说到BGA封装，就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术。TinyBGA英文全称为“Tiny Ball Grid”，属于是BGA封装技术的一个分支，是Kingmax公司于1998年8月开发成功的。其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍。与TSOP封装产品相比，其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。 a4 d h# g0 y
* s3 b/ F6 u. s t0 ?" Y
采用TinyBGA封装技术的内存产品，在相同容量情况下体积，只有TSOP封装的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频，而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。
; n0 |5 b, L9 N/ V6 k& i
, p" p3 _% ?* i7 B* [, VTinyBGA封装的内存其厚度也更薄（封装高度小于0.8mm），从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此，TinyBGA内存拥有更高的热传导效率，非常适用于长时间运行的系统，稳定性极佳。
" M8 I% H$ h7 G, v9 ~! N
) V( a9 A7 T& S& K9、QFP封装& m# U9 |) [ A; m" v
! m" q- L: m! H5 @& zQFP是“Quad Flat Package”的缩写，即小型方块平面封装。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼（L）型。2 f# ? I; P5 s' H
) b6 x: p O0 A+ y（QFP封装）' H n+ x$ j) f( n2 a, z4 z
/ Z% l" U6 t$ @7 o基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装，不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI电路，而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。
% Y5 S6 b R* V! @* ~) p$ ?3 Y
8 |$ H. R5 ~6 e4 X) d- n% p引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格，0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。 |
|
发表于 2007-1-8 02:00:00
楼主