芯片封装大全(图文对照.docx
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1、封装有两大类;一类是通孔插入式封装(through-hole package);另类为表面安装式封装(surface mounted Package)。每一类中又有多种形式。表l和表2是它们的图例,英文缩写、英文全称和中文译名。图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。DIP是20世纪70年代出现的封装形式。它能适应当时多数集成电路工作频率的要求,制造成本较低,较易实现封装自动化印测试自动化,因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。但DIP的引脚节距较大(为2.54mm),并占用PCB板较多的空间,为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式,它们在减小引脚节距和缩小体
2、积方面作了不少改进,但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式,因而使它的应用受到很大限制。为突破引脚数的限制,20世纪80年代开发了PGA封装,虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm,但由于采用底面引出方式,因而引脚数可高达500条600条。随着表面安装技术 (surface mounted technology, SMT)的出现,DIP封装的数量逐渐下降,表面安装技术可节省空间,提高性能,且可放置在印刷电路板的上下两面上。 SOP应运而生,它的引脚从两边引出,且为扁平封装,引脚可直接焊接在PCB板上,也不再需要插座。它的引脚节距也从DIP的2.54 mm
3、减小到1.77mm。后来有SSOP和TSOP改进型的出现,但引脚数仍受到限制。QFP也是扁平封装,但它们的引脚是从四边引出,且为水平直线,其电感较小,可工作在较高频率。引脚节距进一步降低到1.00mm,以至0.65 mm和0.5 mm,引脚数可达500条,因而这种封装形式受到广泛欢迎。但在管脚数要求不高的情况下,SOP以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式,也是目前生产最多的一种封装形式。方形扁平封装-QFP (Quad Flat Package)特点 引脚间距较小及细,常用于大规模或超大规模集成电路封装。必须采用SMT(表面安装技术)进行焊接。操作方便,可靠性高。芯片面积与封装
4、面积的比值较大。 小型外框封装-SOP (Small Outline Package)特点 适用于SMT安装布线,寄生参数减小,高频应用,可靠性较高。引脚离芯片较远,成品率增加且成本较低。 芯片面积与封装面积比值约为1:8小尺寸J型引脚封装-SOJ (Smal Outline J-lead)有引线芯片载体-LCC (Leaded Chip Carrier)据1998年统计,DIP在封装总量中所占份额为15%,SOP在封装总量中所占57%, QFP则占12%。预计今后DIP的份额会进一步下降,SOP也会有所下降,而QFP会维持原有份额,三者的总和仍占总封装量的80%。以上三种封装形式又有塑料包封
5、和陶瓷包封之分。塑料包封是在引线键合后用环氧树脂铸塑而成,环氧树脂的耐湿性好,成本也低,所以在上述封装中占有主导地位。陶瓷封装具有气密性高的特点,但成本较高,在对散热性能、电特性有较高要求时,或者用于国防军事需求时,常采用陶瓷包封。PLCC是一种塑料有引脚(实际为J形引脚)的片式载体封装(也称四边扁平J形引脚封装QFJ (quad flat J-lead package),所以采用片式载体是因为有时在系统中需要更换集成电路,因而先将芯片封装在一种载体(carrier)内,然后将载体插入插座内,载体和插座通过硬接触而导通的。这样在需要时,只要在插座上取下载体就可方便地更换另一载体。LCC称陶瓷无
6、引脚式载体封装(实际有引脚但不伸出。它是镶嵌在陶瓷管壳的四侧通过接触而导通)。有时也称为CLCC,但通常不加C。在陶瓷封装的情况下。如对载体结构和引脚形状稍加改变,载体的引脚就可直接与PCB板进行焊接而不再需要插座。这种封装称为LDCC即陶瓷有引脚片式载体封装。TAB封装技术是先在铜箔上涂覆一层聚酰亚胺层。然后用刻蚀方法将铜箔腐蚀出所需的引脚框架;再在聚酰亚胺层和铜层上制作出小孔,将金属填入铜图形的小孔内,制作出凸点(采用铜、金或镍等材料)。由这些凸点与芯片上的压焊块连接起来,再由铸塑技术加以包封。它的优点是由于不存在内引线高度问题因而封装厚度很薄,此外可获得很小的引脚节距(如0.5mm,0.
7、25 mm)而有1000个以上的引脚等,但它的成本较高,因而其应用受到限制。 BGA球栅阵列封装 当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“Cross Talk”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。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
8、的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Insertion 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。BGA是近10年来兴起的新型封装技术。PGA封装表明外引出脚从底部引出比从边沿引出要优越,因为它在不需要缩小引脚节距的条件下可大幅度增加引脚数,引脚数
9、的增加不会引起占用PCB板面积的增加。 但PGA仍是插装式,它会影响多层PCB板的布线,因为PGA底部的PCB板面积被通孔所占用,PCB板的布线必须绕道而过。采用表面安装技术的BGA是球焊阵列,不再采用针栅,因而它不仅保持了PGA引脚在底部引出的优点,而且通过将引出脚改为球形,进一步缩短了引脚的长度,并对信号传输的完整性带来好处。另一个突出的优点是它的失效率比QFP要明显的低,如1.5 mm节距时,有225条球形引脚时的BGA,其失效率可低于0.5 ppm (part per million)。正是由于上述优点,预计未来几年中BGA将会保持较高的增长率。BGA封装的剖面示意图见图7。BGA与P
10、CB之间的连接装配示意图见图8。芯片尺寸封装CSP (Chip Size Package)是近年来发展起来的一种新封装技术。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。 CSP的定义为:封装周长等于或小于芯片裸片周长的1.2倍,或者封装面积小于裸片面积的1.5倍。因而CSP的封装效率(指硅片面积与封装后的总面积之比)比QFP和BGA都要高。CSP有一些不同的结构,如挠性基板的插入式、陶瓷刚性基板的插入式、面阵列凸焊点式和片上引脚式(1ead on chip)等。如LOC,它与以往的封装结构不同,它不再将芯片先粘接在基板上,面是直接粘接在引脚框架上(即取消基板),这样可缩
11、小封装侧面到芯片之间的距离(可缩小到0.4mm0.5 mm)。芯片封装方式大全各种IC封装形式图片BGABall Grid ArrayEBGA 680LLBGA 160LPBGA 217LPlastic Ball Grid ArraySBGA 192LTSBGA 680LCLCCCNRCommunication and Networking Riser Specification Revision 1.2 CPGACeramic Pin Grid ArrayDIPDual Inline Package DIP-tabDual Inline Package with Metal Heatsink
12、FBGAFDIPFTO220Flat PackHSOP28ITO220ITO3pJLCCLCCLDCCLGALQFPPCDIPPGAPlastic Pin Grid Array PLCC详细规格PQFPPSDIPLQFP 100L详细规格 METAL QUAD 100L详细规格PQFP 100L详细规格QFPQuad Flat PackageSOT220SOT223SOT223SOT23SOT23/SOT323SOT25/SOT353SOT26/SOT363SOT343SOT523SOT89SOT89Socket 603FosterLAMINATE TCSP 20LChip Scale Pac
13、kageTO252TO263/TO268SO DIMMSmall Outline Dual In-line Memory ModuleSOCKET 370For intel 370 pin PGA Pentium III & Celeron CPUSOCKET 423For intel 423 pin PGA Pentium 4 CPUSOCKET 462/SOCKET AFor PGA AMD Athlon & Duron CPUSOCKET 7For intel Pentium & MMX Pentium CPUQFPQuad Flat PackageTQFP 100LSBGASC-70
14、5LSDIPSIPSingle Inline PackageSOSmall Outline PackageSOJ 32LSOJSOP EIAJ TYPE II 14LSOT220SSOP 16L SSOPTO18TO220TO247TO264TO3TO5TO52TO71TO72TO78TO8TO92TO93TO99TSOPThin Small Outline PackageTSSOP or TSOP IIThin Shrink Outline PackageuBGAMicro Ball Grid ArrayuBGAMicro Ball Grid ArrayZIPZig-Zag Inline P
15、ackageTEPBGA 288LTEPBGA C-Bend Lead CERQUADCeramic Quad Flat Pack详细规格Ceramic CaseLAMINATE CSP 112LChip Scale Package详细规格Gull Wing Leads LLP 8La详细规格PCI 32bit 5VPeripheral Component Interconnect详细规格PCI 64bit 3.3VPCMCIAPDIPPLCC详细规格SIMM30Single In-line Memory ModuleSIMM72Single In-line Memory ModuleSIMM
16、72Single In-line SLOT 1For intel Pentium II Pentium III & Celeron CPUSLOT AFor AMD Athlon CPUSNAPTKSNAPTKSNAPZPSOH各种封 装 缩 写 说 明BGABQFP132BGABGA BGABGA BGA CLCCCNRPGADIPDIP-tabBGADIPTOFlat PackHSOP28TOTOJLCCLCCCLCCBGALQFPDIPPGAPLCCPQFPDIPLQFPLQFPPQFP QFP QFPTQFP BGASC-70 5LDIPSIPSOSOHSOJSOJSOP TOSOPS
17、OPCANTOTOTOTO3CANCANCANCANCANTO8TO92CANCANTSOPTSSOP or TSOP BGABGAZIPPCDIP以下封装形式未找到相关图片,仅作简易描述,供参考:DIM单列直插式,塑料例如:MH88500 QUIP蜘蛛脚状四排直插式,塑料例如:NEC7810DBGABGA系列中陶瓷芯片例如:EP20K400FC672-3CBGABGA系列中金属封装芯片例如: EP20K300EBC652-3MODULE方形状金属壳双列直插式例如:LH0084RQFPQFP封装系列中,表面带金属散装体例如:EPF10KRC系列DIMM电路正面或背面镶有LCC封装小芯片,陶瓷,
18、双列直插式例如:X28C010DIP-BATTERY电池与微型芯片内封SRAM芯片,塑料双列直插式例如:达拉斯SRAM系列(五)按用途分类 集成电路按用途可分为电视机用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。 电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。
19、音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路、电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。 影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。 录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。1、BGA(ball grid array) 球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印
20、刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用 以 代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也 称为凸 点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI 用的一种封装。 封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1.5mm 的360 引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不 用担心QFP 那样的引脚变形问题。 该封装是美国Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5m
21、m,引脚数为225。现在 也有 一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。 BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只 能通过功能检查来处理。 美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC 和GPAC)。 2、BQFP(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以 防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC
22、 等电路中 采用 此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见QFP)。 3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。 4、C(ceramic) 表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 5、Cerdip 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有 玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中 心 距2.54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIPG
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