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元件封装起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用。同时，通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。8 @; Y- P. ~$ d
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因此，芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。而且封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装的好坏，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。6 a4 o4 p! ?, X) x2 R
! F- G# D7 f7 M5 [% `( f. c6 p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。
- F' V7 S( k! z7 h. }% g9 v3 w- A
! f S8 `$ y# o/ f! d. {0 @▍封装时主要考虑的因素：" q2 \/ ^3 R+ d2 `# e( z+ i( ?
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芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。
" a; ]. _7 \) e1 T3 G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。. y: g7 u+ d2 J( M4 x2 Q2 M7 o+ I
基于散热的要求，封装越薄越好。
( C5 } D. e0 G* T6 l& V7 \! e O" C0 i7 H% I4 F0 G
▍封装大致经过了如下发展进程：
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结构方面。
f) D' n3 E- ?9 NTO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。
) V4 d2 i4 c1 o {$ M+ \" p材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。
' O7 \' }, i; u( O, m引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。# ~7 e9 l: ^0 |' t6 o
装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。
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▍以下为具体的封装形式介绍：
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SOP/SOIC封装/ J: ^6 [5 B+ Y' i( |+ ?, @
2 r6 E- ^( S9 \7 Q1 c" wSOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。5 I( T4 L# V7 n% z2 l
) T2 i' y! \1 y* B7 f) e
SOP封装" K: ?2 b2 O$ V8 y
. H7 g" |4 p, @. A% ^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：
5 o& t0 t* E/ n" ESOJ，J型引脚小外形封装" r- k1 Y* j$ c$ K
TSOP，薄小外形封装% m) _4 N4 }/ P% m7 W
VSOP，甚小外形封装- s# U7 B+ S8 Q1 B3 u, i( @% G
SSOP，缩小型SOP4 S# `4 k; q K) n |, R, ~, w
TSSOP，薄的缩小型SOP: g9 s/ \ E5 h& ~( H! u, T3 C
SOT，小外形晶体管 h e' W2 d, V
SOIC，小外形集成电路
: b, `; H# r# m, X* y9 J# I E0 d5 `, @1 K- G) {0 C& e4 b
DIP封装8 _# v I+ j: h: D$ `- P \
2 b. s) X5 \1 x6 ^; h7 CDIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。$ Y: G9 S8 g$ o: S2 A
* U4 Q% o2 G) h/ qDIP封装7 K* c# Z3 y# h7 P4 I: x" H
; s1 l& V9 P, b, v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。$ ]2 R9 _8 {4 ?: h! j; z- ^
$ R/ @: y# E, o' q' `PLCC封装
8 w) J5 O3 j3 Q% e1 ]- C
$ i6 E9 g/ _# S- k8 f$ K% `PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。
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$ @3 _- W( j& X1 s- }6 F
6 L- `: q9 g$ u4 t2 `/ `PLCC封装
% Y: D# b$ K% Y1 Y# \
( \9 R6 w3 H; s- |# ?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。
: c) }& ], U+ X4 e$ ^
4 F& z2 A4 Z: U0 V% S+ p04TQFP封装
0 x4 ] u0 n! Z2 a h2 T* \ d0 M1 Z6 O2 l/ _
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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4 K. y5 X2 G/ u1 CTQFP封装
. l# F' C+ R! H
0 v/ f' T5 Q, c b* [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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- |7 P! r, {1 i9 g5 b/ gPQFP封装9 r3 e6 ^+ ?3 U& O
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PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
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PQFP封装1 A7 p/ G$ d- O9 j% N% `' l/ i
3 k& @/ a9 D5 C2 V, s7 [
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。' u+ ~" T- m; O* q
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TSOP封装) b9 D2 p% ]- U6 }2 M3 Z9 g
: @" L" {7 U2 u% @# [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。
; ^% `9 b2 ?; B- x& I7 m& A5 x; o0 e) `* E: g
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。
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+ q& D6 i& W) P. [5 OBGA封装
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) q% f/ @1 m$ I# F' V! T. BBGA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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5 K' q ^0 Y0 V7 jBGA封装1 Y% E, }9 D0 V5 V6 p0 X( F
5 }" [: m! B- j- G3 o2 V/ j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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! X4 m) r) P8 x) ?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! |$ h3 b/ O% \3 o
+ R3 i+ K8 V' C7 H- o( M+ ATinyBGA封装9 }& ^. n1 E& w8 X, }4 I
& F# C% T6 s: ^' t3 z- a0 ^! A
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。: V: M5 F7 C+ o7 D2 x D
6 a& d4 O" {0 n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。* I8 N% O; v$ `5 Y" W
) C# K- K7 {+ M" ]- q3 R& E) qTinyBGA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。: @* N( K9 k) X4 x+ o/ R! H
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QFP封装
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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。
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QFP封装
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# a, U2 D! I c: u, y/ j4 H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。) D& D; D! Q1 T( j0 E, e# @
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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。& R, w* S& j7 l* Z% I
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发表于 2021-2-19 13:18
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