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2019-09-02

J8彩票清洗剂合明科技分享:40种常用的芯片封装技术介绍

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:171

40种常用的芯片封装技术

封装,Package,是把集成电路装配为芯片最终产品的过程,简单地说,就是把Foundry生产出来的集成电路裸片(Die)放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。今天本小编整理了40种常用芯片封装技术,一起来了解一下吧。


BGA 封装(ball grid array)

球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印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。

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BQFP 封装(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。

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碰焊 PGA 封装(butt joint pin grid array)

表面贴装型PGA的别称。


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C-(ceramic)封装

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。


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Cerdip 封装

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DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。

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Cerquad 封装

表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP等的逻辑LSI电路。带有窗口的 Cerquad用于封装 EPROM电路。散热性比塑料QFP好,在自然空冷条件下可容许1.5~2W的功率。但封装成本比塑料QFP高3~5倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、 0.4mm等多种规格。引脚数从32到368。

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CLCC 封装(ceramic leaded chip carrier)

带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫 外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G。


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OB 封装(chip on board)

板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。

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DFP(dual flat package)

双侧引脚扁平封装。是SOP的别称。

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DIC(dual in-line ceramic package)

陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称。

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DIL(dual in-line)DIP 的别称,欧洲半导体厂家多用此名称

陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称。


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DIP(dual in-line package)双列直插式封装

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。

引脚中心距2.54mm,引脚数从6到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm的封装分别称为skinny DIP和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷 DIP 也称为 cerdip。

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DSO(dual small out-lint)

双侧引脚小外形封装。SOP的别称。部分半导体厂家采用此名称。

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DICP(dual tape carrier package)

双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。另外,0.5mm厚的存储器LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定,将DICP命名为DTP。

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DIP(dual tape carrier package)

同上。日本电子机械工业会标准对DTCP的命名。

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FP(flat package)

扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP或SOP(见QFP和SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。

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Flip-chip

倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在LSI芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点与印刷基板上 的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。

但如果基板的热膨胀系数与LSI芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固LSI芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。

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FQFP(fine pitch quad flat package)

引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)PQFP的封装形式最为普遍。

其芯片引脚之间距离很小,引脚很细,很多大规模或超大集成电路都采用这 种封装形式,引脚数量一般都在100个以上。Intel 系列CPU 中80286、80386和某些486主板芯片采用这种封装形式。此种封装形式的芯片必须采用 SMT 技术(表面安装设备)将芯片与电路板焊接起来。采用 SMT 技术安装的芯片 不必在电路板上打孔,一般在电路板表面上有设计好的相应引脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现 与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。SMT 技术也被广泛的使用在芯 片焊接领域,此后很多高级的封装技术都需要使用 SMT 焊接。

以下是一颗QFP封装的处理器芯片。0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚,外形尺寸28×28mm, 芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见 QFP 比 DIP 的封装尺寸大大减小了。

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CPAC(globe top pad array carrier)

美国某些半导体公司对BGA的别称。


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CQFP(Ceramic Quad Flat-pack Package)

右边这颗芯片为一种军用芯片封装(CQFP),这是封装还没被放入晶体以前的样子。这种封装在军用品以及航天工 业用芯片才有机会见到。芯片槽旁边有厚厚的黄金隔层(有高起来,照片上不明显)用来防止辐射及其他干扰。外围有螺丝孔可以将芯片牢牢固定在主板上。而最有趣的就是四周的镀金针脚,这种设计可以大大减少芯片封装的厚度并提供极佳的散热。

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H-(with heat sink)

表示带散热器的标记。例如,HSOP表示带散热器的SOP。

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Pin Grid Array(Surface Mount Type)

表面贴装型 PGA。通常PGA为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA在封装的 底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA 小一半,所以封装本体可制作得不怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑LSI 用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。

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JLCC 封装(J-leaded chip carrier)

J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC和带窗口的陶瓷QFJ的别称。部分半导体厂家 采用的名称。

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LCC 封装(Leadless chip carrier)

无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装,也称为陶瓷QFN或QFN-C。

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LGA 封装(land grid array)

触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227触点(1.27mm中心距)和447触点(2.54mm中心距)的陶瓷LGA,应用于高速逻辑LSI电路。

LGA与QFP相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗小,对于高速LSI很适用。


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LOC 封装(lead on chip)

芯片上引线封装。LSI封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm左右宽度。


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LQFP 封装(low profile quad flat package)

薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。

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L-QUAD 封装

陶瓷 QFP之一。封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8倍,具有较好的散热性。封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑 LSI 开发的一种封装,在自然空冷条件下可容许W3的功率。


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MCM封装(multi-chip module)

多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分为MCM-L,MCM-C和MCM-D三大类。

MCM-L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。

MCM-C是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。

MCM-D是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。

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MFP 封装(mini flat package)

小形扁平封装。塑料SOP或SSOP的别称(见SOP和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。

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MQFP 封装(metric quad flat package)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP进行的一种分类。指引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm的标准QFP(见QFP)。

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MQUAD 封装(metal quad)

美国Olin公司开发的一种QFP封装。基板与封盖均采用铝材,用粘合剂密封。在自然空冷条件下可 容许2.5W~2.8W的功率。


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MSP 封装(mini square package)

QFI的别称,在开发初期多称为MSP。QFI是日本电子机械工业会规定的名称。


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OPMAC 封装(over molded pad array carrier)

模压树脂密封凸点陈列载体。美国一些公司对模压树脂密封BGA采用的名称。

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P-(plastic)封装

表示塑料封装的记号。如PDIP表示塑料DIP。

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PAC 封装(pad array carrier)

凸点陈列载体,BGA 的别称(见BGA)。

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PCLP(printed circuit board leadless package)

印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引脚中心距有0.55mm和0.4mm两种规格。


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PFPF(plastic flat package)

塑料扁平封装。塑料QFP的别称。部分LSI厂家采用的名称。

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PGA(pin grid array)

陈列引脚封装。插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷PGA,用于高速大规模逻辑LSI电路。成本较高。引脚中心距通常2.54mm,引脚数从64到447左右。了为降低成本,封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64~256引脚的塑料PGA。另外,还有一种引脚中心距为1.27mm的短引脚表面贴装型 PGA(碰焊 PGA),(见表面贴装型 PGA)。

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Piggy Back

驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与DIP、QFP、QFN相似。在开发带有微机的设备时用于评 价程序确认操作。例如,将EPROM插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品。

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文章来源于网络



【四大主流的芯片封装方式各有什么特点?】


一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为集成电路,封装过程是必须经历的一步。随着市场对智能化、微型化的要求,芯片在设计和制造上的要求越来越高,在封装技术的选择上也有很多的学问,如采用不同的方式意味着成本、尺寸和质量的区别。那么芯片封装的主流方式有哪些呢?

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一、DIP双列直插式


DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。


这种方式的特点是适合在PCB上穿孔焊接,操作方便,同时封装面积与芯片面积之间的比值较大,故体积也较大。如Intel系列的CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。


二、组件封装式


PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。


PFP方式封装的芯片与PQFP方式基本相同。唯一的区别是PQFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。


这种方式特点是适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线,高频使用、操作方便、可靠性高,同时芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。


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三、PGA插针网格式


PGA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封装的CPU在安装和拆卸上的要求。


ZIF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。


它的特点是插拔操作更方便,可靠性高,可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。


四、BGA球栅阵列式


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。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk(串扰)”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。因此,除使用PQFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。


随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。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。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。



文章来源于:OFweek电子工程,谢谢。





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