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关于芯片封装大全,这可能是最好的装逼资料!

世界上最大的芯片封装企业是中国台湾省的Sunmoon。

第二名是美资,差点被中企收购。

第三名是我们中国大陆长电科技。

在长电科技收购兴科金鹏(不包括其在台湾省的子公司)、通富微电子收购AMD的子公司后,中国大陆封测产业整体规模已与台湾省(日月硅制品有限公司)、美国形成三足鼎立的格局。

芯片封装,简单来说就是把代工生产的集成电路的管芯放在一个承重基板上,然后引出管脚,再固定封装成一个整体。可以保护芯片,相当于芯片的外壳。既能固定密封,又能增强电加热性能。所以封装对于CPU等LSI集成电路来说非常重要。

封装类型大致可分为DIP双列直插式封装和SMD芯片封装。

从结构方面看,封装从最早的晶体管TO(如TO-89和TO92)封装发展到双列直插式封装,然后是PHILIP公司开发的SOP小轮廓封装,还有SOJ(J形引线小轮廓封装)、TSOP(薄型小轮廓封装)、VSOP(极小轮廓封装)、SSOP(缩减SOP)和TSSOP(。

从材料和介质方面来说,包括金属、陶瓷、塑料、塑胶,对于很多需要高强度工作条件的电路,如军事、航空航天等,仍然有大量的金属封装。

以下是边肖整理的主流包类型:

10大常见芯片封装类型

1.双列直插式封装

DIP是指双列直插式封装的集成电路芯片。大多数中小型集成电路(IC)都采用这种封装形式,管脚数一般不超过100个。DIP封装的IC有两排引脚,需要插入DIP结构的芯片插座。当然也可以直接插入到电路板上相同数量和几何排列的焊接孔中进行焊接。插入和取出DIP封装的芯片时,应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装图

DIP封装具有以下特点:

1.适用于PCB(印刷电路板)上的穿孔焊接,操作简单。

2.芯片面积和封装面积之比大,所以体积也大。

DIP是最受欢迎的插件封装,其应用包括标准逻辑ic、存储器和微型计算机电路。

2.QFP/PFP型包装

QFP/PFP封装芯片引脚间距小,引脚很细。一般VLSI或VLSI都采用这种封装形式。这种形式封装的芯片必须通过SMD(表面贴装器件技术)与主板焊接在一起。

SMD贴装芯片不需要在主板上打孔。一般主板表面都有设计好的对应引脚的焊点。将芯片的引脚对准相应的焊点,然后实现与主板的焊接。

QFP包装图

PFP亲民党包有以下特点:

1.适用于SMD表面安装技术在PCB上安装布线。

2.成本低,适合中低功耗,适合高频使用。

3.操作简单,可靠性高。

4.芯片面积和封装面积之间的比率很小。

5.对于成熟的密封类型,可以采用传统的处理方法。

目前广泛使用的是QFP/PFP封装,很多MCU厂商的A芯片都采用这种封装。

3.BGA型封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为包装技术关系到产品的功能性。当集成电路的频率超过100MHZ时,传统的封装方法可能会出现所谓的“串扰”现象,而当集成电路的引脚数超过208引脚时,传统的封装方法就有其困难之处。

因此,除了QFP封装,现在大多数高引脚数芯片都转换成BGA(球栅阵列封装)封装技术。

BGA封装图

BGA封装具有以下特点:

1.虽然I/O管脚的数量增加了,但是管脚之间的距离比QFP封装大得多,提高了成品率。

2.BGA阵列焊球与基板的接触面大而短,有利于散热。

3.BGA阵列焊球的引脚很短,缩短了信号传输路径,降低了引线电感和电阻;信号传输延迟小,适应频率大大提高,可以提高电路的性能。

4.可采用共面焊接进行组装,大大提高了可靠性。

5.BGA适用于MCM封装,可以实现MCM的高密度和高性能。

4.SOP包装

SOP(小型封装)是表贴封装的一种。引线从封装两侧看都是鸥翼型(L型),材料有塑料和陶瓷。后来SOJ(J-lead小尺寸封装)、TSOP(薄型小尺寸封装)、VSOP(超小型封装)、SSOP(缩减SOP)、TSSOP(薄型缩减SOP)、SOT(小尺寸晶体管)、SOIC(小尺寸集成电路)等等都是从SOP衍生出来的。

SOP封装图

这种封装的典型特点是在封装芯片周围制作许多引脚,便于封装操作,可靠性高。是目前主流的封装方式之一,属于真正的系统级封装。目前,一些存储器类型中使用的IC较为常见。

源自SOP的几种芯片封装:

SOP/SOIC/TSSOP/SSOP封装图对比

SOIC

SOIC(Small Outline Integrated Circuit Package),中文名小轮廓集成电路封装,源自SOP。两种封装的具体尺寸,包括芯片长度、宽度、引脚宽度、引脚间距基本相同,因此在PCB设计中可以混合使用SOP和SOIC。

SOIC是表面贴装集成电路封装中的一种,与同等DIP封装相比,其空间减少约30-50%,厚度减少约70%。并且相应的DIP封装具有相同的引脚引线。这种封装的命名惯例是在SOIC之后加上pin码。例如,带有14引脚的4011封装将被命名为SOIC-14或SO-14。

TSOP

TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写,即轻薄小包装。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适用于通过SMT(表面安装技术)在PCB(印刷电路板)上安装和布线。TSOP封装在整体尺寸时,寄生参数(电流大变化引起的输出电压扰动)降低,适合高频应用,操作方便,可靠性高。

5.QFN套餐

QFN是一种无引脚四方扁平封装,这是一种无铅封装,具有外围端子焊盘和芯片焊盘,用于机械和热完整性暴露。

QFN包装图

包装可以是正方形或长方形。封装的四个侧面配备有电极触点。因为没有引脚,安装面积比QFP小,高度比QFP低。

QFN套餐的特点:

1.表面贴装封装,无引脚设计;

2.无引脚焊盘设计占用更小的PCB面积;

3.元件很薄(1mm),可以满足对空间要求严格的应用;

4.极低的阻抗和自感,可满足高速或微波应用;

5.散热性能出色,主要是底部有大面积散热垫;

6.重量轻,适合便携式应用。

小外形的QFN封装可用于便携式消费电子产品,如笔记本电脑、数码相机、个人数字助理(PDA)、手机和MP3。从市场的角度来看,QFN包装已经吸引了越来越多的用户的关注。考虑到成本和体积的因素,QFN包装将是未来几年的一个增长点,其发展前景极为乐观。

6.PLCC套餐

PLCC是带引线的塑料芯片封装载体。它是一种表面贴装封装。引线以“D”形从封装的四边引出,其整体尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适用于SMT表面贴装技术在PCB上的安装和布线,具有体积小、可靠性高等优点。

PLCC包装图

PLCC是一种特殊的引脚芯片封装,是芯片封装的一种。这种封装的引脚在芯片底部向内弯曲,所以在芯片俯视图中看不到芯片引脚。这类芯片的焊接采用回流焊工艺,需要专用的焊接设备。调试时拆芯片也很麻烦,现在已经很少用了。

由于IC封装类型的多样性,它对R&D和测试的影响很小。但对于工厂量产烧,IC封装类型越多,匹配的烧基型号就会越多。ZLZ致远电子专业从事芯片烧座行业十余年,编程器支持并提供各种封装类型的IC烧座,可用于工厂量产。

7.PQFP封装

PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写,即塑料四角扁平封装。PQFP封装芯片的引脚间距很小,引脚很细。一般VLSI或VLSI采用这种封装形式,管脚数一般在100个以上。

PQFP封装图

8.CSP芯片级封装

随着世界范围内对电子产品的个性化和轻型化的需求,封装技术已经发展到CSP(芯片尺寸封装)。它减小了芯片的封装尺寸,使得封装尺寸与裸芯片尺寸一样大。即封装后的IC边长不超过芯片的1.2倍,IC的面积只比管芯大1.4倍。

CSP封装可分为四类:

1.引线框架式(传统引线框架式),以富士通、日立、罗门、高士达等为代表。

2.刚性插入型,以摩托罗拉、索尼、东芝、松下等为代表。

3.柔性内插器型(Flexible Interposer Type),最著名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用了同样的原理。其他有代表性的制造商包括通用电气(GE)和NEC。

4.晶圆级封装:与传统的单芯片封装方式不同,WLCSP是将整个晶圆切割成小块的单芯片。它号称是未来封装技术的主流,在R&D投资的厂商有FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装适用于管脚少的IC,如存储芯片、便携式电子产品等。未来将广泛应用于信息家电(IA)、数字电视(DTV)、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL//手机芯片、蓝牙等新兴产品。

9.CLCC套餐

带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装封装之一。引脚以T形从封装的四个侧面引出。窗口用于封装紫外可擦EPROM和带有EPROM的微机电路。这个包也叫QFJ,QFJ-G。

CLCC包装图

10.倒装芯片封装

倒装芯片又称倒装芯片,是近年来的主流封装形式之一,主要应用于高端器件和高密度封装领域。在所有的表面贴装技术中,倒装芯片可以实现最小最薄的封装。

与COB相比,这种封装的芯片结构和I/O端子(焊球)形式面向下。由于I/O端子分布在整个芯片表面,倒装芯片在封装密度和处理速度上都达到了顶峰。特别是可以用类似SMT技术的手段加工,所以是芯片封装技术和高密度安装的最终方向。

其他软件包介绍

TO晶体管外形封装

TO(Transistor Out-line)中文意思是“晶体管形状”。这是早期的封装规范,比如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等,都是插件式的封装设计。近年来,表面贴装市场需求增加,TO封装也向表面贴装封装发展。

PGA引脚栅格阵列封装

PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装在芯片内外有多个方形引脚,每个方形引脚沿芯片外围间隔一定距离排列。根据针数,可以绕2-5圈。安装时,将芯片插入专用PGA插座。

MCM多芯片模型贴装

有人想知道,在单个芯片暂时达不到各种芯片的集成度的情况下,高集成度、高性能、高可靠性的CSP芯片(LSI或IC)和ASIC芯片(AS1C)能否在高密度多层互连基板上通过表面贴装技术(SMT)组装成各种电子元器件、子系统或系统。从这一思想出发,产生了MCM(多芯片模型)。它将对现代计算机、自动化、通信等领域产生巨大影响。

Cerdip

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。带玻璃窗的Cerdip用于紫外擦除EPROM和内置EPROM的微机电路。引脚中心距为2.54mm,引脚数量范围为8至42个。在日本,这种封装被称为DIP-G(G表示玻璃密封)。

COB

COB (chip On board)是将裸芯片用导电或不导电的粘接剂粘接到互连基板上,然后用引线键合实现它们的电连接。如果裸芯片直接暴露在空气中,很容易被污染或人为损坏,会影响或破坏芯片的功能,所以芯片和键合线都用胶水封装。人们也称这种包装为软包装。

倒装芯片

倒装芯片,裸片封装技术之一,在LSI芯片的电极区域制作金属凸点,然后通过压焊将金属凸点与印刷基板上的电极区域连接起来。封装的尺寸与芯片尺寸基本相同。它是所有封装技术中最小最薄的。但是,如果基板的热膨胀系数与LSI芯片的热膨胀系数不同,那么在接合处就会产生反作用,影响连接的可靠性。因此,必须使用树脂来加固LSI芯片,并且必须使用热膨胀系数基本相同的基板材料。

LGA(陆地网格阵列)

接触显示包。也就是说,在底表面上制造具有阵列状态扁平电极触点的封装。组装时,插上插座即可。目前,具有227个触点(1.27毫米中心距)和447个触点(2.54毫米中心距)的陶瓷LGA已用于高速逻辑LSI电路中。与QFP相比,LGA可以在更小的封装中容纳更多的输入和输出引脚。另外,由于引线的阻抗很小,非常适合高速LSI。但由于插座制作复杂,成本高,现在基本不用了。

QFI(四方扁平I引脚封装)

四边I引脚扁平封装。表面贴装封装之一。引脚从封装的四边引出,向下呈工字形。也称为MSP。与印刷基板的接触焊接连接。由于引脚没有突出部分,安装面积小于QFP。日立开发并使用了这种用于视频模拟IC的封装。此外,日本的摩托罗拉PLL集成电路也采用这种封装。

SIP单个内嵌包

欧洲半导体制造商大多采用SIL(单列直插式)这一名称。引脚从封装的一侧引出,并排成一条直线。当组装在印刷基板上时,封装是侧立的。引脚间距通常为2.54mm,引脚数量从2个到23个不等,大部分是定制产品。包装有不同的形状。有些和ZIP形状一样的包也叫SIP。

TCP

封装的TCP技术主要用于英特尔移动奔腾MMX。采用TCP封装技术的CPU与当时常见的PGA引脚阵列CPU相比,发热量要小得多,可以减少额外散热器的体积,提高主机的空间利用率。所以在一些超薄笔记本电脑中比较常见。但是TCP封装直接把CPU焊接在主板上,普通用户无法更换。

SIMM单行内存组件

仅在印刷基板的一侧附近配备有电极的存储模块,通常指插入插座的模块。标准SIMM有两种规格:中心距2.54mm的30个电极和中心距1.27mm的72个电极SIMM在印刷基板的一面或两面用SOJ封装1兆位DRAM和4兆位DRAM,已广泛应用于个人电脑、工作站等设备。至少30 ~ 40%的DRAM是在SIMM中组装的。

DIMM(双列直插式内存模块)

双列直插式内存模块与SIMM颇为相似,只不过DIMM的金手指两端不像SIMM那样互连,独立传输信号,因此可以满足更多数据信号的传输需求。

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