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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。% m& D* Y. ~& o& R3 {5 v
- M2 O' U, q' d; W. ~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。) }/ P: O- Q+ B# Q9 _# _: _ t3 Q
! @; V9 s% D" Z* G封装时主要考虑的因素：
" S" R4 a! O! f- Z/ x2 j2 {
: O0 E4 a/ u* ]. y$ |. f) N1 w芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。
0 }. S) d( \/ c% B1 \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。
! Q$ f5 {. d3 {3 [5 H基于散热的要求，封装越薄越好。 d1 I5 [2 }, T1 `) c8 B; \/ c/ H# x
E$ a! h! s$ h7 {; `封装大致经过了如下发展进程：
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结构方面。# x8 J+ p2 n2 p1 M- t
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。7 W- D- \4 U% ?1 h! K' s
材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。7 r& \( L2 i7 v8 F8 x
引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。
; X, V, d2 o% L! Y/ [' a装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。
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: ]% H3 i, V8 k) f0 O p以下为具体的封装形式介绍：
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SOP/SOIC封装
" Y0 P. d T& R; ^' B8 g& s6 U: t0 C! j$ u& R* X& {
SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
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SOP封装% L6 W2 a4 c+ t; l
$ k$ M0 C1 I C6 R
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：1 S# C0 P, T _$ ^) S6 w ^4 N
SOJ，J型引脚小外形封装5 x' z! i9 Y7 D( N
TSOP，薄小外形封装1 C% m3 ?) K1 I# a" f. @3 Z( A! h
VSOP，甚小外形封装1 E! X2 Z. N. n4 o8 @2 R9 d
SSOP，缩小型SOP
5 H9 [0 j$ P- X; s9 L( [ ETSSOP，薄的缩小型SOP
* y) ^/ q+ a9 n5 PSOT，小外形晶体管+ u: J6 x: U8 B' Y
SOIC，小外形集成电路
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DIP封装7 [* S" j/ ?- ]! o
; a9 _7 x) N* S( O
DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。
$ u t5 N. k# m2 C5 x% \ B. c& S9 f8 w0 I* {3 Q
DIP封装5 g# q, |. D3 O" I: {) A
! @/ h. a. ` C; J, l3 W
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。! ~7 O+ M+ Y1 ^- M6 ~& {) J' _* }* y; l
- Z+ `9 K) g$ R* ]2 y2 GPLCC封装7 }- F* A* u% ~7 O) g
* j& D- h3 A$ k9 t
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。# |* L8 w* M" Q' G2 U
PLCC封装
% q# C9 p' V, V5 g4 I9 J" L% g+ ]/ B% V, @' n4 r F- g, E
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。. F! C8 X( ]5 g# Z
/ W$ a, _! b6 W2 J* a% t04TQFP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。; Q; o# N t4 v- l* {; r/ B$ N
: _# w1 N% {0 g* e2 w+ YTQFP封装
. o2 l. K* E5 x
0 t$ {( v/ I* k- T3 q; g8 q' C$ {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# d! T* g% Y- a, U$ a( N4 p
0 B- q1 z0 D. y8 jPQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
# U F( D& A5 F9 r" f5 iPQFP封装
3 M+ x! @! T8 D/ V! o) V) o0 L; v2 i( L3 A+ f7 m
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。
' h* o& O7 v% Q/ j" m6 |1 [+ O' H6 H! Q
TSOP封装
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* ?0 ^# ~" D6 m! J8 p- Q" YTSOP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。
) v2 f* `# r1 r' C" }! S$ ITSOP封装9 \! u* I# p& l" d$ P
' N" T5 M: ~2 [& W: N' O
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。* I. C O- B2 c9 Q) T
' T: d" k! ~3 h' q+ MBGA封装
) ]1 ~5 s5 c2 C; c% d$ G& [
X( n4 s: D' O5 z" J2 H0 CBGA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。
& W y3 R, {& U* i2 iBGA封装/ o- D9 U, ]) S8 Z3 `' S
$ Y' s: _1 o. g* N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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. W, S% |1 U0 p/ {( q8 j, a) @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。% |" H$ z/ [, b: Q
3 U- q, t- _1 g' g4 p. B5 h5 FTinyBGA封装
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8 D4 e! U/ I' L; P" z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。6 f' P4 e1 H. w9 J
5 n2 m) |- ^, W2 N9 a
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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TinyBGA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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. C% S; {7 K; P: E; T! uQFP封装; ^3 M1 Z, h7 C, ]
) |7 ^ |9 i/ |/ K/ W1 _/ R
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。0 J# ~' Y) r. X. R( f
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。
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$ p3 f) H7 Q( n% }% n; ?/ O; [. |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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发表于 2021-2-20 13:27
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