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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。4 ?7 ^) F0 W' [& D: d+ Q% [
& a3 V q9 }: J/ J% Q; N3 e" H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。
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封装时主要考虑的因素：
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" n( W, B5 @) s, W3 R芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。
: `" W$ w. o5 ?3 g. Y1 k6 C ^2 @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。
$ F' E) C( c, B( z7 I! u0 [基于散热的要求，封装越薄越好。
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封装大致经过了如下发展进程：
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结构方面。
; s; ]3 ~# \% j$ G+ S: `2 jTO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。 D! T- J$ I: e; j7 V
材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。' R+ l& A6 k i7 n
引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。
/ y/ z$ ]" r2 P- V5 s- U装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。# J2 M) r; \4 B
6 A' P" I7 c% z: Q+ f E9 `以下为具体的封装形式介绍：
% C" f* c$ n* q
: Z5 \; h6 n; M: l4 @# lSOP/SOIC封装
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SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
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SOP封装- g9 d9 I/ x* n" w9 _$ J) p
4 z' i+ S \8 m* z; ZSOP封装技术由1968～1969年菲利浦公司开发成功，以后逐渐派生出：, A3 Q( ^( d0 e( b0 t
SOJ，J型引脚小外形封装' ]6 \% ], D8 d. N4 v
TSOP，薄小外形封装& S( S( N# W3 C# \" m* `6 K
VSOP，甚小外形封装
% y+ Q# P9 z; qSSOP，缩小型SOP" j- K6 H( P! x+ R( b
TSSOP，薄的缩小型SOP
4 L; `3 w: p. O+ f3 D- kSOT，小外形晶体管
1 V! k) u* f- Y% QSOIC，小外形集成电路
) y0 Y& r3 B/ n: w+ z% f
2 Q& C4 s# r& i, O7 } W* ?( MDIP封装
6 W/ a6 h {* i( Y* Z/ {) t' D
/ Z- k0 U& u: W0 _DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。
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DIP封装9 N; z. c. C* O/ E) a$ u
( ^4 @0 j5 P0 {
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。
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; G4 Z: a# i m% k6 n- \8 j0 wPLCC封装: s$ E# H( d; @0 N8 s0 K
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PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。
$ ~( _3 h4 g- v& ]$ \PLCC封装
$ T: V) x2 C7 b/ p& z0 B& L# r9 [' ?% u6 _4 o$ o/ V2 [' L
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。' d2 ?' F7 |' Z Q5 N
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04TQFP封装
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5 _* Y3 k4 J4 G, T3 U9 d% OTQFP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。
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TQFP封装
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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。- t! S, }1 {3 ~4 V4 s& P
* O1 k. [5 [( W; Y/ K/ ^PQFP封装* X& l% u/ k' p; N: F8 i
# R( A/ w; @/ R7 w9 y1 P% t6 ?
PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
- r% I! X- M S# x' q5 @PQFP封装
, n6 y4 [& r- z1 V4 \/ i# D
% m! p" @" c; I3 hPQFP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。5 n' r6 O% \. r+ r/ ]
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TSOP封装
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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。! w; l3 Z9 q# Q0 r; O* n
TSOP封装$ o7 `3 k+ f) w- m! f& Y4 Y
: n& f0 e1 @ h5 x6 _* W7 L+ r
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。
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BGA封装7 W, h* C. k/ g$ d+ A0 j) T2 ^
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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。
) l( u0 e0 ~6 O" X( b+ a8 LBGA封装- W! D& D# D5 {$ }* T+ D. f
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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。
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, G" q/ F% d, N; L. u; W/ D6 |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。
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TinyBGA封装/ z, R+ U. K# N1 H9 q
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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。& e' x8 S) }) q# S
: O$ Z) A0 d% [) ?. o5 r% t
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。- k3 s; O. V( T
0 I5 T p- O% M1 N$ o( f0 ITinyBGA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。! J* Y: w7 x. Y: m
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QFP封装
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6 J9 V$ O. a* o6 o, XQFP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。
; @$ m0 X) i! I; OQFP封装* d, T6 {1 C1 a4 D, ^% S
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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。8 f+ l6 d" e; g
+ @) L4 P2 l7 l7 y' E9 y8 t
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 2021-2-20 13:27
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