封装形式详解
芯片封装,是把工厂生产出来的集成电路裸片放到一块起承载作用的基板上,把管脚引出来,再封装成为一个整体。它可以保护芯片,相当于芯片的外壳,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。
芯片封装技术已经历几代变迁,从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等。
封装大致发展进程:
结构方面:TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
材料方面:金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料
引脚形状:长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点
装配方式:通孔插装→表面组装→直接安装
封装形式大全
表面贴装封装(SOP)
SOP是英文Small Outline Package的缩写,即小外形封装。
SOP(小外观封装)表面贴装封装之一,引脚从封装两侧引出海鸥翼(L字形)(L有塑料和陶瓷两种材料。
SOP封装技术由1968~1969年菲利浦公司开发成功,逐渐衍生出:
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
SOT,小外形晶体管
SOIC,小外形集成电路
DIP封装
DIP是英文“Double In-line Package”的缩写,即双列直插式封装。
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。
PLCC封装
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写,即塑封J引线芯片封装。带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形,是塑料制品。
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。
方形扁平式封装(QFP/OTQ)
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。
QFP封装芯片引脚之间的距离很小,管脚很细,一般采用大型或超大型集成电路,其引脚数量一般在100以上。
这种形式封装的芯片必须使用SMT芯片与主板焊接采用表面安装技术。
该封装方式具有三大特点:
①适用于SMD表面安装技术PCB安装在电路板上的布线;
②适合高频使用;
③芯片面积与封装面积之间的比值较小。
QFP适用于数字逻辑,如微处理器/门显示LSI也适用于电路VTR模拟信号处理、音频信号处理等LSI电路产品封装。
球状引脚栅格阵列封装技术(BGA)
BGA是英文“Ball Grid Array Package”的缩写,即球栅阵列封装。BGA球状引脚栅格阵列封装技术,高密度表面装配封装技术。
在封装底部,引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案,由此命名为BGA,封装密度、热、电性能和成本是BGA封装流行的主要原因。
随着时间的推移,BGA封装会有越来越多的改进,性价比将得到进一步的提高,由于其灵活性和优异的性能。
TO封装
TO的英文全名是:Transistor Outline (晶体管外形),是一种晶体管封装,旨在使引线能够被成型加工并用于表面贴装。
TO封装技术从塑料材质,到金属材质,不同的厂家TO封装有不同的命名,但命名规则都是由封装代号+管脚数组成:例如:TO-220-5,其中TO-220表示封装的代号,后面的5表示其管脚数。
芯片封装技术不仅对内置芯片起到一定的保护作用,也将直接影响到芯片的电热性能,尤其在PCB设计和制造过程中,封装技术至关重要。
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。
封装时需考虑的因素:
芯片面积与封装面积之比,为提高封装效率,尽量接近1:1;
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;
基于散热的要求,封装越薄越好。
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