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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。
; Y/ l9 w( t; x" |$ t0 g0 V( m
9 k q' L' o9 [4 W, V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。7 _* U# I1 Q8 f
% L$ a* B1 u1 ?5 Z6 U- K# D
▍封装时主要考虑的因素：! a5 _7 N1 y9 b9 X
; f0 w, ]: R1 J" d" l
芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。9 w# N, P2 U& |7 ^
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。
3 |" }( d, z2 I3 @基于散热的要求，封装越薄越好。5 R" V/ F* ^2 _4 G
$ z1 w- S F- h P* b |& y- `▍封装大致经过了如下发展进程：
1 t9 U) A6 U3 Y5 C
: z: e$ K% x) @! W结构方面。
6 H3 Z# F, L2 M# i' z Z1 {- B+ P7 yTO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。
0 u( b i# Q' L' k材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。
5 I! n; H1 \$ D; P引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。* p! S7 {) ?( Z* z& X# h+ F
装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。
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) ^; ~2 E, `4 D2 T▍以下为具体的封装形式介绍：
8 i- Q$ l7 C a
- n& J& ^/ v- j; B2 r7 PSOP/SOIC封装/ \ N% O; j0 n* x5 o
! R' \/ `6 p$ x+ K% l5 w7 [8 w# y
SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
" T+ m, @" j" G) W- P) v4 F0 m: M( k
SOP封装
* Q8 Z+ w$ m7 o( U( W% l8 p. x0 ?1 p g; c; e
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：
. @2 u. M# C) k$ TSOJ，J型引脚小外形封装5 C- V& ^, K- @
TSOP，薄小外形封装& H3 P& N" p+ ?% V8 u4 L' T
VSOP，甚小外形封装
3 M/ K' Y0 V; z8 ^7 Y5 o* u1 D5 ASSOP，缩小型SOP0 ]$ M5 I) y. X. g
TSSOP，薄的缩小型SOP! u6 p9 o- v8 `) S8 ?
SOT，小外形晶体管
4 u/ Z, S" x- R2 f& j n3 h4 l4 H% ZSOIC，小外形集成电路
8 D" E( @7 p" r+ R/ F
: k& F0 w; q C( T# }" C* r" \6 pDIP封装
* r( A6 R5 E. G7 R# ^) D7 _
! C( ~* P/ {( O7 m+ b1 `DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。: L3 j1 z% G: F% C& k6 ?
! z+ V! S: e( r; M7 jDIP封装
: l) ~) n( n# O9 z8 J V8 H% `4 y3 e# S- J; i W3 o
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。
S1 k# z M" w0 A, u- ~7 `5 m4 w, v! J: z* w
PLCC封装) E0 q! j$ @9 K3 y- d
. F0 x+ e) Z! ~7 M# J) kPLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。2 M F* y' `& Y9 k* c8 Q7 e' s
, D6 I3 v- e- I8 n
% |4 ?; ^/ A8 X# X- {/ nPLCC封装
" b% W/ A3 r* d A7 z% K5 V
% ^2 L3 a( p& `7 V s$ p% DPLCC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。# X! z# o6 P/ L2 m+ P/ b% n! Z
( z1 I0 n' p& f! {# {% I R04TQFP封装) b& Q( E5 x6 ^6 {5 f7 W
3 z: M3 o4 P$ X1 X6 GTQFP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。
, H( M4 A: s1 u6 I F% |6 f/ W0 }8 e: h4 q1 J
- ^. I7 V! c S. u/ fTQFP封装4 _ y+ w; k p" P
& |" W3 {+ q9 n. M4 `/ ]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。
( o: f/ G: ?6 v
+ L% ~2 c: N, o6 G/ X9 DPQFP封装
8 n0 F9 Y. p+ N0 v" X* o
0 b( B) d$ J6 c% JPQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
8 L3 E: D6 f; `1 x" a1 ?) ?( k
* R* w% r" j2 t4 rPQFP封装
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* z1 w* M! Q4 A, L3 D: y# xPQFP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。
. r7 M( S& ^9 u( A5 d
. w% P% a) b9 i: wTSOP封装8 Z! T v1 p$ G9 Q3 ]6 m
6 I) }7 a" ]% b
TSOP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。' y6 q9 P+ c9 k9 p3 W+ u
/ B: g- q/ G' v6 a" n( tTSOP封装' K( ?& M2 g6 j/ T2 n( p
. H, V- K* A1 x# w! {8 `6 L3 V
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。
, x% j. ~) E8 Z2 t* T. I& v( W# E6 j8 Y& c. t
BGA封装
, V5 B) W& ?0 L8 K- G/ q6 n, x+ z+ Q3 G+ B `8 @0 E I- F
BGA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。
% x7 J/ U: ~# c0 q2 E) S. A1 n
; F4 N( ~/ d2 Z. B: vBGA封装
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( w% z+ n6 H5 y0 y. r; t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。5 ]; L5 T) E1 R$ t
" q+ Z' @, _4 W1 u+ p6 |; y
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。- f# \, ^. R$ G+ o$ D1 P
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TinyBGA封装
* x+ r, D$ N7 c/ z& ~4 T9 y0 [& M" x2 V7 G
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。
) l+ ?3 j/ @; e+ O' ?9 q
7 W/ F' x6 u3 ], B; ]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。6 j5 ]- ^* Z) O" @5 ?6 a
9 h6 i% P% a% x5 _( C8 l# \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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2 g" w' _; L6 V+ pQFP封装
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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。+ w/ [& F# ]- [" a$ a! u7 L+ [, y
# x$ ]; }0 N. rQFP封装
& D9 x5 v' q5 v: H* q! }; R
7 `; ?6 O# `$ h: Q8 ~) U. V) ]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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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 2021-2-19 13:18
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