该封装起到安装、固定、密封、保护芯片和增强电加热性能的作用。同时,芯片上的触点通过导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚通过印刷电路板上的导线连接到其他器件上,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因此,芯片必须与外界隔离,防止空气体中的杂质腐蚀芯片的电路,造成电性能下降。封装后的芯片安装和运输更加方便。由于封装质量直接影响芯片本身的性能以及与之相连的PCB的设计和制造,因此封装技术非常重要。衡量一个芯片封装技术是否先进的一个重要指标是:芯片面积与封装面积的比值。这个比例越接近1越好。▍封装时需要考虑的主要因素:芯片面积与封装面积之比应尽可能接近1:1,以提高封装效率。
▍包装大致经历了以下发展过程:
结构。TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP .
▍下面是对具体包装形式的介绍:1。SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package的缩写,即小轮廓封装。
SOP封装SOP封装技术由飞利浦公司于1968 ~ 1969年研发成功,之后逐渐衍生出:SOJ、J-pin小轮廓封装TSOP、薄型小轮廓封装VSOP、极小型轮廓封装SSOP、缩小SOPTSSOP、薄型缩小SOPSOT、小轮廓晶体管SOIC、小轮廓集成电路。
2。DIP封装DIP是英文“Double In-line Package”的缩写,即双列直插式封装。
插件封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料为塑料和陶瓷。DIP是最受欢迎的插件封装,其应用包括标准逻辑ic、存储器LSI、微型计算机电路等。
3。PLCC封装PLCC是“塑料led芯片载体”的简称,即塑料J-lead芯片封装。
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。4。TQFP套餐
TQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的缩写,即薄塑料四角扁平封装。四面扁平封装技术可以有效利用空空间,从而降低对印刷电路板空空间的尺寸要求。
由于降低了高度和体积,这种封装工艺非常适合对空要求较高的应用,比如PCMCIA卡和网络设备。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。
5。PQFP封装PQFP是“塑料四方扁平封装”的缩写,即塑料四方扁平封装。
PQFP封装芯片的引脚间距很小,引脚很细。一般大规模或超大规模集成电路都采用这种封装形式,管脚数一般在100个以上。
6。TSOP包TSOP是英文“Thin Small Outline Package”的缩写,即又薄又小的包。TSOP存储器封装技术的典型特征是在封装芯片周围制造引脚。TSOP适合用SMT(表面贴装)技术在PCB上安装布线。
TSOP封装外形,寄生参数(当电流变化较大时,会引起输出电压扰动)降低,因此适用于高频应用,操作简单,可靠性高。
7。BGA封装BGA是英文“球栅阵列封装”的缩写,即球栅阵列封装。90年代,随着技术的发展,芯片的集成度不断提高,I/O引脚数量急剧增加,功耗也随之增加,对集成电路封装的要求也越来越严格。为了适应发展的需要,BGA封装已经应用于生产中。BGA技术封装的存储器,在相同体积的情况下,可以增加2到3倍的存储容量。与TSOP相比,BGA具有更小的体积、更好的散热和电气性能。BGA封装技术大大提高了每平方英寸的存储容量。在相同容量下,采用BGA封装技术的存储器产品体积仅为TSOP封装的三分之一。此外,与传统的TSOP封装相比,BGA封装具有更快、更有效的散热方式。BGA封装的I/O端子以阵列中圆形或柱状焊点的形式分布在封装下方。BGA技术的优势在于,虽然I/O引脚数量增加了,但引脚间距不减反增,从而提高了组装良率。虽然功耗增加,但BGA可以采用可控崩片法焊接,提高其电热性能。与以前的封装技术相比,厚度和重量减小;寄生参数减少,信号传输延迟小,使用频率大大提高;可通过共面焊接组装,可靠性高。
8。TinyBGA封装说到BGA封装,就不能不提到Kingmax的TinyBGA专利技术。TinyBGA,英文称为“Tiny Ball Grid”,是BGA封装技术的一个分支,由Kingmax公司于1998年8月研发成功。芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,在相同存储容量的情况下,可增加2 ~ 3倍的存储容量。与TSOP封装产品相比,体积更小,散热性能和电气性能更好。采用TinyBGA封装技术的存储器产品,在相同容量下,体积只有TSOP封装的1/3。TSOP封装存储器的引脚从芯片外围引出,TinyBGA从芯片中心引出。这种方法有效地缩短了信号的传输距离,信号传输线的长度仅为传统TSOP技术的1/4,因此信号的衰减也减小了。这不仅大大提高了芯片的抗干扰和抗噪声性能,还提高了电气性能。TinyBGA封装芯片可以抵抗高达300MHz的外部频率,而传统的TSOP封装技术只能抵抗高达150MHz的外部频率。TinyBGA封装的内存更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热片的有效散热路径只有0.36mm..因此TinyBGA存储器具有更高的导热效率,非常适合长时间运行的系统,稳定性极佳。
9。QFP包QFP是“Quad Flat Package”的缩写,即小方扁平包。早期显卡频繁使用QFP包,但很少有速度超过4ns的QFP包。因为技术和性能的问题,逐渐被TSOP-II和BGA取代。QFP包的颗粒周围都有别针,这很容易辨认。四引脚扁平封装。表面贴装封装之一,引脚以鸥翼(L)形从四边引出。
方形扁平封装
有三种基底材料:陶瓷、金属和塑料。从数量上来说,塑料包装占绝大多数。当材料没有特别指明时,大多数情况下是塑料QFP。塑料QFP是最受欢迎的多引脚LSI封装,不仅用于微处理器、门极显示器等数字逻辑LSI电路,也用于VTR信号处理、音频信号处理等模拟LSI电路。引脚间距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格。0.65毫米中心间距规格中的最大引脚数为304。