文档详情

常见封装类型

m****
实名认证
店铺
DOCX
110.73KB
约9页
文档ID:447997827
常见封装类型_第1页
1/9

常见的封装类型封装大致经过了如下发展进程:结构方面:DIP封装(70年代)->SMT工艺(80年代LCCC/PLCC/SOP/QFP)->BGA封 装(90年代)->面向未来的工艺(CSP/MCM)材料方面:金属、陶瓷一>陶瓷、塑料一>塑料;引脚形状:长引线直插一>短引线或无引线贴装一>球状凸点;装配方式:通孔插装一>表面组装一>直接安装一. TO晶体管外形封装TO (Transistor Out-line)的中文意思是“晶体管外形"这是早期的封装规 格,例如TO-92, TO-92L, TO-220, TO-252等等都是插入式封装设计近年来表 面贴装市场需求量增大,TO封装也进展到表面贴装式封装TO-i+7TO-220s uperT 0^22 0/247 TO-25 2JD-PAK TO*263/D2PAKTO封装的逬展TO252和TO263就是表面贴装封装其中TO-252又称之为D-PAK, TO-263又称 之为D2PAKD-PAK 封装的MOSFET有3个电极,栅极(G)、漏极(D)、源极(S)其中漏 极(D)的引脚被剪断不用,而是使用背面的散热板作漏极(D),直接焊接在 PCB 上,一方面用于输出大电流,一方面通过PCB散热。

所以PCB的D-PAK焊盘 有三处,漏极(D)焊盘较大二. DIP双列直插式封装DIP(DualIn — line Package)是指采用双列直插形式 封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路 (IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100 个封装材料有塑料和陶瓷两种采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,使用时,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上当然,也可 以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接DIP封装结构形式 有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP (含 玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等DIP 封装具有以下特点:1•适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便2.比TO型封装易于对PCB布线3•芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大以采用40根I/O引脚 塑料双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积= (3X3)/X50)=1:86,离1相差很远°(PS: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越好如果封装尺寸远 比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。

)用途: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In tel公司早期CPU,如8086、80286就采用这种封装形式,缓存 (Cache )和早期的内存芯片也是这种封装形式PS.以下三~六使用的是SMT封装工艺(表面组装技术),欲知详情,请移步此处三. QFP方型扁平式封装QFP(Plastic Quad Flat Pockage)技术实现的 CPU 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以上基材有陶瓷、金属和塑料三种引脚中心 距有、、、、、等多种规格其特点是:&1. 用SMT表面安装技术在PCB上安装布线2•封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用以焊区中心距、208根I/O 引脚QFP 封装的CPU为例,如果外形尺寸为28mmX28mm,芯片尺寸为10mmX10mm, 则芯片面积/封装面积=(10X10)/(28X28)=1:,由此 可见QFP封装比DIP封装的尺寸大大减小3. 封装CPU操作方便、可靠性高QFP的缺点是:当引脚中心距小于时,引脚容易弯曲为了防止引脚变形,现已出现了几种改进的QFP品种。

如封装的四个角带有树指 缓冲垫的BQFP(见右图);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP;在封装本体里设 置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP用途:QFP不仅用于微处理器(Intel公司的80386处理器就采用塑料四边引出 扁平封装),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电路四. SOP小尺寸封装SOP 器件又称为 SOIC(Small Outline Integrated Circui t),是DIP的缩小形式,引线中心距为,材料 有塑料和陶瓷两种SOP也叫SOL和DFPSOP 封装标 准有 SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28 等等,SOP 后 面的数字表示引脚数,业界往往把“P”省略,叫SO(Small Out-Line )还派生出SOJ (J型引脚小外形封装)、TSOP (薄小外形封装)、VSOP (甚小外 形封装)、SSOP (缩小型SOP)、TSSOP (薄的缩小型SOP)及SOT (小外形晶体 管)、SOIC (小外形集成电路)等五. PLCC塑封有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier),引线中心距为, 引线呈J形,向器件下方弯曲,有矩形、方形两种。

PLCC器件特点:!1•组装面积小,引线强度高,不易变形2••多根引线保证了良好的共面性,使焊点的一致性得以改善3•因J形引线向下弯曲,检修有些不便用途:现在大部分主板的BIOS都是采用的这种封装形式六. LCCC无引线陶瓷芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)其 电极中心距 有、两种通常电极数目为18~156个特点:1•寄生参数小,噪声、延时特性明显改善2•应力小,焊点易开裂用途:用于高速,高频集成电路封装主要用于军用电路七. PGA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ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA 封装的CPU在安装和拆卸上的要求ZIF(Zero Inser tion 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. 可适应更高的频率实例:In tel系列C PU中,80486和Pen tium、Pen tium Pro均采用这种封装形 式八. BGA球栅阵列封装随着集成电路技术的发展,对集成电路的 封装要求更加严格这是因为封装技术关 系到产品的功能性,当IC的频率超过 100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓 的“CrossTalk"现象,而且当IC的管脚 数大于208 Pin时,传统的封装方式有其 困难度因此,除使用QFP 封装方式外, 现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(Ball Grid Array P ackage) 封装技术用途:BGA 一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择bga封装技术又可详分为五大类:(Plastic BGA)基板:PBGA是最普遍的BGA封装类型,其载体为普通的印制板基材,如FR—4等硅 片通过金属丝压焊方式连到载体的上表面,然后塑料模压成型有些PBGA封装 结构中带有空腔,称热增强型BGA,简称EBGA。

下表面为呈部分或完全分布的共 晶组份(37PB/63Sn)的焊球阵列,焊球间距通常为、、PBGA有以下特点:其载体与PCB材料相同,故组装过程二者的热膨胀系数TCE(Thetmal Coefficien t Of Expansion )几乎相同,即热匹配性良好组装成本低共面性较好易批量组装电性能良好Intel系列CPU中,Pentium II、I II、IV处理器均采用这种封装形式Ceramic BGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC) 的安装方式硅片采用金属丝压焊方式或采用硅片线路面朝下,以倒装片方式实现与载体的互 联,然后用填充物包封,起到保护作用陶瓷载体下表面是90Pb / 10Sn的共晶 焊球阵列,焊球间距常为和CBGA具有如下特点:优良的电性能和热特性密封性较好封装可靠性高共面性好封装密度高因以陶瓷作载体,对湿气不敏感封装成本较高组装过程热匹配性能差,组装工艺要求较高Intel系列CPU中,Pentiuml、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式3. FCBGA (FilpChipBGA)基板:硬质多层基板Tape BGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。

载带球栅阵列TBGA是载带自动键合TAB(Tape Auto ma ted Bonding)技术的延伸 TBGA的载体为铜/聚酰亚胺/铜的双金属层带(载带)载体上表面分布的铜导 线起传输作用,下表面的铜层作地线硅片与载体实现互连后,将硅片包封起到 保护作用载体上的过孔实现上下表面的导通,利用类似金属丝压焊技术在过孔 焊盘上形成焊球阵列焊球间距有、、几种TBGA有以下特点:封装轻、小电性能良组装过程中热匹配性好潮气对其性能有影响Cari tyDownPBGA )基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)综上,BGA 封装具有以下特点:0引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP 封装方式,提高了成品率2•虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接(C4),从而可以 改善电热性能3•厚度比QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上4. 寄生参数减小,信号传输延迟小,适应频率大大提高5. 组装可用共面焊接,可靠性大大提高封装仍与QFP、PGA —样,占用基板面积过大九. CSP芯片尺寸封装随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP(Chip Size P ackage) 。

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 尺寸就有多大即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的倍,IC面积只比晶粒(Die) 大不超过倍CSP 封装又可分为四类:Frame Type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达 (Golds tar )等等Interposer Type( 硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下 等等3. Flexible Interposer Type(软质内插板型),其中最有名的是Tessera公司 的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理其他代表厂商包括通用电气(GE) 和 NECLevel Package(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将 整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发 的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等{CSP 封装具有以下特点:1•满足了芯片I/O引脚不断增加。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档