元器件封裝起著安裝、固定不動(dòng)、密封性、維護(hù)芯片及提高電加熱性能等層面的功效。另外,根據(jù)芯片上的觸點(diǎn)用輸電線聯(lián)接到封裝機(jī)殼的引腳上,這種引腳又根據(jù)印刷線路板上的輸電線與別的元器件相互連接,進(jìn)而完成內(nèi)部芯片與外界電源電路的聯(lián)接。
因而,芯片務(wù)必與外部防護(hù),以避免空氣中的殘?jiān)鼘?duì)芯片電源電路的浸蝕而導(dǎo)致電氣設(shè)備性能降低。并且封裝后的芯片也更有利于安裝和運(yùn)送。因?yàn)榉庋b的優(yōu)劣,立即危害到芯片本身性能的充分發(fā)揮和與之聯(lián)接的PCB設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造,因此封裝技術(shù)尤為重要。
考量一個(gè)芯片封裝技術(shù)優(yōu)秀是否的關(guān)鍵指標(biāo)值是:芯片總面積與封裝總面積之比,這一比率越貼近1就越好。
封裝時(shí)關(guān)鍵考慮到的要素:
芯片總面積與封裝總面積之比,為提升封裝高效率,盡可能貼近1:1。
引腳要盡可能短以降低延遲時(shí)間,引腳間的間距盡可能遠(yuǎn),以確?;ハ嘤绊懀嵘阅?。
根據(jù)熱管散熱的規(guī)定,封裝越薄越好。
封裝大概歷經(jīng)了以下發(fā)展趨勢(shì)過(guò)程:
構(gòu)造層面。
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。
原材料層面。金屬材料、瓷器→瓷器、塑料→塑料。
引腳樣子。長(zhǎng)導(dǎo)線直插→短導(dǎo)線或無(wú)導(dǎo)線貼片→球形突點(diǎn)。
裝配線方法。埋孔插裝→表層拼裝→立即安裝。
下列為實(shí)際的封裝方式詳細(xì)介紹:
01
SOP/SOIC封裝
SOP顯示英文SmallOutlinePackage的簡(jiǎn)稱(chēng),即小外觀設(shè)計(jì)封裝。
SOP封裝
SOP封裝技術(shù)由1968~1969年菲利浦企業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)取得成功,之后慢慢派長(zhǎng)出:
SOJ,J型引腳小外觀設(shè)計(jì)封裝
TSOP,薄小外觀設(shè)計(jì)封裝
VSOP,甚小外觀設(shè)計(jì)封裝
SSOP,變小型SOP
TSSOP,薄的變小型SOP
SOT,小外觀設(shè)計(jì)三極管
SOIC,小外觀設(shè)計(jì)集成電路芯片
02
DIP封裝
DIP顯示英文“DoubleIn-linePackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即雙排直插入式封裝。
DIP封裝
插裝型封裝之一,引腳從封裝兩邊引出來(lái),封裝原材料有塑料和瓷器二種。DIP是最普及化的插裝型封裝,運(yùn)用范疇包含規(guī)范邏輯性IC,存貯器LSI,微型機(jī)電源電路等。
03
PLCC封裝
PLCC顯示英文“PlasticLeadedChipCarrier”的簡(jiǎn)稱(chēng),即塑封J導(dǎo)線芯片封裝。
PLCC封裝
PLCC封裝方法,外觀設(shè)計(jì)呈方形,32腳封裝,四周常有引腳,尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝合適用SMT表層安裝技術(shù)在PCB上安裝走線,具備尺寸小、可信性高的優(yōu)勢(shì)。
04
TQFP封裝
TQFP顯示英文“ThinQuadFlatPackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即薄塑封四角偏平封裝。四邊偏平封裝加工工藝能合理運(yùn)用室內(nèi)空間,進(jìn)而減少對(duì)印刷線路板室內(nèi)空間尺寸的規(guī)定。
TQFP封裝
因?yàn)樽冃×烁邔挶群腿莘e,這類(lèi)封裝加工工藝特別適合對(duì)室內(nèi)空間規(guī)定較高的運(yùn)用,如PCMCIA卡和互聯(lián)網(wǎng)元器件?;旧先緼LTERA的CPLD/FPGA常有TQFP封裝。
05
PQFP封裝
PQFP顯示英文“PlasticQuadFlatPackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即塑封四角偏平封裝。
PQFP封裝
PQFP封裝的芯片引腳中間間距不大,引腳很細(xì)。一般規(guī)模性或集成電路工藝集成電路芯片選用這類(lèi)封裝方式,其引腳數(shù)一般都會(huì)100之上。
06
TSOP封裝
TSOP顯示英文“ThinSmallOutlinePackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即薄形小規(guī)格封裝。TSOP運(yùn)行內(nèi)存封裝技術(shù)的一個(gè)典型性特點(diǎn)便是在封裝芯片的周邊作出引腳。TSOP合適用SMT(表層安裝)技術(shù)在PCB上安裝走線。
TSOP封裝
TSOP封裝外觀設(shè)計(jì),寄生參數(shù)(電流量大幅轉(zhuǎn)變時(shí),造成輸出電壓振蕩)減少,合適高頻率運(yùn)用,實(shí)際操作較為便捷,可信性也較為高。
07
BGA封裝
BGA顯示英文“BallGridArrayPackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即球柵列陣封裝。二十世紀(jì)90年代,伴隨著技術(shù)的發(fā)展,芯片處理速度持續(xù)提升,I/O引腳數(shù)大幅度提升,功率也隨著擴(kuò)大,對(duì)集成電路芯片封裝的規(guī)定也更為嚴(yán)苛。以便考慮發(fā)展趨勢(shì)的必須,BGA封裝剛開(kāi)始被運(yùn)用于生產(chǎn)制造。
BGA封裝
選用BGA技術(shù)封裝的運(yùn)行內(nèi)存,能夠 使內(nèi)存有容積不會(huì)改變的狀況下內(nèi)存空間提升兩到三倍,BGA與TSOP對(duì)比,具備更小的容積,更強(qiáng)的熱管散熱性和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的儲(chǔ)存量擁有挺大提高,選用BGA封裝技術(shù)的運(yùn)行內(nèi)存商品在同樣容積下,容積只能TSOP封裝的三分之一。此外,與傳統(tǒng)式TSOP封裝方法對(duì)比,BGA封裝方法有更為迅速和合理的熱管散熱方式。
BGA封裝的I/O接線端子以環(huán)形或柱型點(diǎn)焊按列陣方式遍布在封裝下邊,BGA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是I/O引腳數(shù)盡管提升了,但引腳間隔并沒(méi)有減少反倒提升了,進(jìn)而提升了拼裝產(chǎn)出率。盡管它的功率提升,但BGA可用可控性坍塌芯片法電焊焊接,進(jìn)而能夠 改進(jìn)它的電加熱性能。薄厚和凈重都較之前的封裝技術(shù)有一定的降低;寄生參數(shù)減少,數(shù)據(jù)信號(hào)傳送延遲時(shí)間小,應(yīng)用頻率進(jìn)一步提高;拼裝能用共面電焊焊接,可信性高。
08
TinyBGA封裝
說(shuō)到BGA封裝,就必須提Kingmax企業(yè)的專(zhuān)利權(quán)TinyBGA技術(shù)。TinyBGA英語(yǔ)全稱(chēng)之為“TinyBallGrid”,歸屬于是BGA封裝技術(shù)的一個(gè)支系,是Kingmax企業(yè)于1999年八月開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)取得成功的。其芯片總面積與封裝總面積之比不小于1:1.14,能夠 使內(nèi)存有容積不會(huì)改變的狀況下內(nèi)存空間提升2~3倍。與TSOP封裝商品對(duì)比,其具備更小的容積、更強(qiáng)的熱管散熱性能和電性能。
選用TinyBGA封裝技術(shù)的運(yùn)行內(nèi)存商品,在同樣容積狀況下容積,只能TSOP封裝的1/3。TSOP封裝運(yùn)行內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出來(lái)的,而TinyBGA則是由芯片管理中心方位引出來(lái)。這類(lèi)方法合理地減少了數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸間距,數(shù)據(jù)信號(hào)同軸電纜的長(zhǎng)短僅是傳統(tǒng)式的TSOP技術(shù)的1/4,因而數(shù)據(jù)信號(hào)的衰減系數(shù)也隨著降低。那樣不但大幅度提高了芯片的抗干擾性、抗噪性能,并且提升了電性能。選用TinyBGA封裝芯片能抗達(dá)到300MHz的外頻,而選用傳統(tǒng)式TSOP封裝技術(shù)最大只能抗150MHz的外頻。
TinyBGA封裝的運(yùn)行內(nèi)存其薄厚也更薄(封裝高寬比低于0.8毫米),從金屬材料基鋼板到熱管散熱體的合理熱管散熱相對(duì)路徑僅有0.36mm。因而,TinyBGA運(yùn)行內(nèi)存有著高些的導(dǎo)熱高效率,十分適用長(zhǎng)期運(yùn)作的系統(tǒng)軟件,可靠性極好。
09
QFP封裝
QFP是“QuadFlatPackage”的簡(jiǎn)稱(chēng),即中小型格子平面圖封裝。QFP封裝在初期的獨(dú)立顯卡上應(yīng)用的較為經(jīng)常,但小有速率在4ns之上的QFP封裝顯卡內(nèi)存,由于加工工藝和性能的難題,現(xiàn)階段早已慢慢被TSOP-II和BGA所替代。QFP封裝在顆粒物四周都含有針角,鑒別起來(lái)非常顯著。四側(cè)引腳偏平封裝。表層貼裝型封裝之一,引腳從四個(gè)側(cè)邊引出來(lái)呈紅嘴鷗翼(L)型。
QFP封裝
板材有瓷器、金屬材料和塑料三種。從總數(shù)上看,塑料封裝占絕大多數(shù)。當(dāng)沒(méi)有非常表達(dá)出原材料時(shí),大部分狀況為塑料QFP。塑料QFP是最普及化的多引腳LSI封裝,不但用以微控制器,門(mén)陳列設(shè)計(jì)等數(shù)字邏輯LSI電源電路,并且也用以VTR信號(hào)分析、音箱信號(hào)分析等仿真模擬LSI電源電路。
引腳管理中心距有1.b250m、0.8毫米、0.65mm、0.毫米、0.4mm、0.2mm等多種多樣規(guī)格型號(hào),0.65mm管理中心距規(guī)格型號(hào)中數(shù)最多引腳數(shù)為304。