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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。
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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。- {- }; y6 |5 i( H5 ~+ U' G; T
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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。6 L& L% t/ a: |4 j; M8 V6 g
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▍封装时主要考虑的因素：; e: Q/ ~' ]1 m- \% l. R0 r
! X! V" \, f) M* b! \; n: L2 d芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。* U. z3 C+ F4 S$ N# |8 |
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。
+ C( r: \; l( O, s- S基于散热的要求，封装越薄越好。4 |8 M) j& Z, m& ?. T, Q
% w6 b; ^+ Q3 J1 `) _. N9 j! t▍封装大致经过了如下发展进程：8 D: P% I( { ~. ]( `! G5 @- k" a
6 E; h. Y) C* y4 c结构方面。9 r) R7 `& |6 p9 @6 m( t% `
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。6 ^) k" k# Z$ o: Y$ I: Q$ x
材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。+ }$ V) K1 l( V( I2 Y, w" v
引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。
2 J/ `" m: z$ l4 X: u装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。
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' E9 N5 b0 H) z/ q- S/ ?▍以下为具体的封装形式介绍：$ ^+ J9 ^( z2 K* A. _& c9 [9 ?' U. \
' n+ z0 {8 |# w5 J# XSOP/SOIC封装
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- a6 O. y* s: ?+ K. XSOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
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0 v3 u# A# w# e" {3 @! r ZSOP封装
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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：
t0 H$ ?8 d6 g. ~) FSOJ，J型引脚小外形封装0 S5 |, t6 u3 G8 g6 a M3 H
TSOP，薄小外形封装7 |; ?+ n+ b. l/ D' `( D u0 x% I
VSOP，甚小外形封装% m6 X0 p, p6 I+ d1 j
SSOP，缩小型SOP
7 e A }8 ?+ ETSSOP，薄的缩小型SOP
8 `) P; @1 c, n4 j O- j, f- r& e/ uSOT，小外形晶体管+ q2 K, U& B" h4 t
SOIC，小外形集成电路
8 F+ g1 _* I+ D, U( I
4 f; |- o2 K6 @- \) y* GDIP封装
% s) U$ B( P# f. ~, `6 {9 K, Y$ @$ m6 u* V& T" h
DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。# T7 M% ~ A) N: M9 x: W
' }. l, P8 p6 C: i3 g# c- K; z/ ~$ \
DIP封装
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" {6 ^5 N9 G; k8 k' d/ f [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。1 _1 c" k1 O- D) f7 W
7 P o% c, C6 A; P6 }
PLCC封装# n8 r, g9 Z7 u7 O
/ J) _$ @* h9 C+ G
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。
, P, h* y3 A0 d* m0 w
& L* ~: G% c0 e" K
5 V; g, E) H' a( uPLCC封装, g. B! E. d$ l
" v- ]9 j+ u5 f1 U B' y: E9 q& a" RPLCC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。% s7 X+ u. k& _0 U
" ^- i: v5 g# N, m0 ~3 s4 K
04TQFP封装
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1 _5 _' d0 H- [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。$ R. E1 U: }: z5 c) F$ E/ V
! P( g G$ d' }7 h7 K: c% i9 @: u7 U, [7 v* d. ~; |4 f7 Q* ~
TQFP封装7 b. c2 w& p4 g! f) v5 u6 L2 t
0 j" @ @5 d. e* m0 I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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PQFP封装- U/ [: D. z3 V0 Q# z7 A
' w7 C" v$ f9 ^6 v% Z7 |) k6 @9 O
PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
9 N B" a5 \7 ~( I+ o4 z' M; b1 g7 W8 E; {! d5 C
PQFP封装& V( v, {3 F+ z8 {" t2 D
. k' K) U" N- @( U5 S- F6 R
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。4 I4 O/ `, I/ ~ \$ T
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TSOP封装/ p( E3 ~& ?. X
0 i4 h: C" r2 A; d6 \
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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TSOP封装1 G& }" ~. [( |5 I4 _
/ p @& g8 Z8 u3 P k8 _5 Z W: `
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。! o+ [- K# v) F& o
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BGA封装1 n% z8 N& h/ f& a% \ ?
+ F, V: X! Q, M @7 H8 Y6 fBGA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
3 Q% |% O0 B7 X. g$ i( b T5 J) K: Q! y! Z
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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& l6 V* x+ _0 S6 {. |" UBGA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。/ d. _! p8 f( ~5 l. Q3 c
/ v8 v: [& d& Z4 eTinyBGA封装
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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。
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/ n: I2 V9 C8 eTinyBGA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。
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" Y. w) M% A/ C! a# h$ ~" lQFP封装
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& g# y0 [' ^7 j* x) YQFP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。) w8 }$ _; n6 g
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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。6 N+ B# m, B8 j/ g- ], g: D9 B
5 c+ r f! T0 }. l7 y6 N4 I/ y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。- @& X7 @. ] d/ j7 I# A
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发表于 2021-2-19 13:18
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