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9种常见的元器件封装技术,你知道几个?
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2 J P4 F9 V+ v5 F3 c0 M" w" s" a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。
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( t& H6 W. \ N. r' q* _) ^ m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。
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封装时主要考虑的因素:+ y' P5 G6 u3 p
芯片面积与封装面积之比,为提高封装效率,尽量接近1:1;1 i2 u- ]6 n5 M
; X7 U! H8 K& K T- k. U8 o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;% W" U: S6 Y, v+ \7 ~( Y6 x1 H. _
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基于散热的要求,封装越薄越好。
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封装大致经过了以下发展进程:" B5 i) R, i% m x6 g, A5 _- h
结构方面:TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
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材料方面:金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料# t1 D* A/ Q/ f5 r' Y4 a8 W1 A
1 g! i: C5 O# B( d引脚形状:长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点
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装配方式:通孔插装→表面组装→直接安装
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下面为具体的封装形式介绍:3 m: v" t+ \$ B2 l" J9 k* E. I# T
+ y+ O ^% `! t5 G- W; S7 H1、SOP/SOIC封装0 `# f, h2 N" g9 f' M
z1 ]# w! K5 j; c$ USOP是英文Small Outline Package的缩写,即小外形封装。
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(SOP封装)- R4 `; i5 m2 O4 W" ?! U. a: h3 U) Z
( [! V! j h' s i# ]SOP封装技术由1968~1969年菲利浦公司开发成功,以后逐渐派生出:+ S7 x# W. ]% q, j& Y' i2 J: @
SOJ,J型引脚小外形封装1 i* V9 ?7 ^7 n8 K
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TSOP,薄小外形封装3 ~8 F* |# L4 f- |3 m, `
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VSOP,甚小外形封装
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5 Q3 w6 L+ m2 |! l* X$ j* rSSOP,缩小型SOP
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TSSOP,薄的缩小型SOP% V! W/ n T( E& Y$ b. t* [# |
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SOT,小外形晶体管& t: s; X+ l. n H- V3 ^9 I7 H8 e
* {* `) d$ K3 a1 H( G |SOIC,小外形集成电路
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) `$ y) P. |; l2、DIP封装
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DIP是英文“Double In-line Package”的缩写,即双列直插式封装。
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(DIP封装)5 d) W! ]" y/ F" W$ L! F0 F
) b7 @2 j7 [! s+ |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。
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3、PLCC封装8 J; Q( }$ q" C4 ~; b. n: Y* P
( w1 R) |/ T+ cPLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写,即塑封J引线芯片封装。( p0 p% O. L6 H6 f
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(PLCC封装)
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PLCC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。4 j( ]- z, d# E4 h3 C
& C& T' C* m* w) ^7 W4、TQFP封装
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TQFP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。
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(TQFP封装)
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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。
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8 M3 c; w$ l2 |- L N" z6 t5、PQFP封装2 l- _. S* V) @1 I! m+ S4 P
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PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写,即塑封四角扁平封装。. N/ J- [6 ]5 L- Z
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(PQFP封装)
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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。, w0 L% \ f1 T. K% N1 B4 j
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6、TSOP封装
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TSOP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。
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; E: W* i& y! m( x(TSOP封装)
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TSOP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。- g9 I) E% O5 x$ M% M( b( ?! @
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7、BGA封装
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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。
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(BGA封装), P8 f1 v. g' E# c
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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。
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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。
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) h8 ~$ W# _ J& b3 ]. e2 Y" ?8 C8、TinyBGA封装- ^9 s) S3 R: t% i: S: `( L1 |
0 @4 Y% v: T4 `: n" u: U2 ?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。
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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。3 |' [5 a" ^0 B. z. n- T/ @: E, Z
3 _* ^& R$ P1 j( j. CTinyBGA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。: m. ^& v- K% ]1 ]
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9、QFP封装
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2 z; n* r0 @. z7 [ p9 `QFP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。$ B! n. Y, `+ l0 }7 { P& T/ ~# z
/ n3 L$ y! e1 C8 b6 u9 K. }(QFP封装)
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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。% J. D8 C8 k5 f/ j. E5 @7 P
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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。 |
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