近個(gè)世紀(jì),隨著集成電路的高速發(fā)展,IC封裝技術(shù)也隨著提高,IC行業(yè)應(yīng)用需求越來(lái)越大,集成度也越來(lái)越高,封裝大致發(fā)展歷程:TO→DIP→PLCC→QFP→PGA→BGA→CSP→MCM,技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn),芯片面積與封裝面積比例越來(lái)越接近1,電器性能以及可靠性也逐漸提高,體積更加小型化和薄型化。
一、MCM(多芯片組件)
其實(shí)這是一種芯片組件,是一種最新技術(shù),它是將多塊半導(dǎo)體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝技術(shù),因此它省去了IC的封裝材料和工藝,從而節(jié)省了材料,同時(shí)減少了必要的制造工藝,因此嚴(yán)格的是一種高密度組裝產(chǎn)品
二、CSP (芯片規(guī)模封裝)
CSP封裝是一種芯片級(jí)封裝,我們都知道芯片基本上都是以小型化著稱,因此CSP封裝最新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù),可以讓芯片面積與封裝面積之比超過(guò)1:1.14,已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況,被行業(yè)界評(píng)為單芯片的最高形式,與BGA封裝相比,同等空間下CSP封裝可以將存儲(chǔ)容量提高三倍。這種封裝特點(diǎn)是體積小、輸入/輸出端數(shù)可以很多以及電氣性能很好,有CSP BGA(球柵陣列)、LFCSP(引腳架構(gòu))、LGA(柵格陣列)、WLCSP(晶圓級(jí))等
1、CSP BGA(球柵陣列)
2、LFCSP(引腳架構(gòu))
LFCSP,這種封裝類似使用常規(guī)塑封電路的引線框架,只是它的尺寸要小些,厚度也薄,并且它的指狀焊盤伸人到了芯片內(nèi)部區(qū)域。LFCSP是一種基于引線框的塑封封,封裝內(nèi)部的互連通常是由線焊實(shí)現(xiàn),外部電氣連接是通過(guò)將外圍引腳焊接到PCB來(lái)實(shí)現(xiàn)。除引腳外,LFCSP常常還有較大的裸露熱焊盤,可將其焊接到PCB以改善散熱。
3、LGA(柵格陣列)
這是一種柵格陣列封裝,有點(diǎn)類似與BGA,只不過(guò)BGA是用錫焊死,而LGA則是可以隨時(shí)解開(kāi)扣架更換芯片。也就是說(shuō)相比于BGA而言具有更換性,但是在更換過(guò)程當(dāng)中需要很小心。
4、WLCSP(晶圓級(jí))
晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝不同于傳統(tǒng)的芯片封裝方式,傳統(tǒng)的是先切割再封測(cè),而封裝后至少增加原芯片20%的體積,此種最新技術(shù)是先在整片晶圓上進(jìn)行封裝和測(cè)試,然后才切割成一個(gè)個(gè)的IC顆粒,因此封裝后的體積即等同IC裸晶的原尺寸。
三、BGA (球柵陣列)
球形觸點(diǎn)陣列,表面貼裝型封裝之一。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)用以代替引腳,在印刷基板的正面裝配LSI 芯片,然后用模壓樹(shù)脂或灌封方法進(jìn)行密封。也稱為凸點(diǎn)陳列載體(PAC)。BGA主要有:PBGA(塑料封裝的BGA)、CBGA(陶瓷封裝的BGA)、CCBGA(陶瓷柱狀封裝的BGA)、TBGA(載帶狀封裝的BGA)等。目前應(yīng)用的BGA封裝器件, 按基板的種類,主要CBGA(陶瓷球柵陣列封裝)、 PBGA(塑料球柵陣列封裝)、TBGA(載帶球柵陣列封裝)、FC-BGA(倒裝球柵陣列封裝)、EPBG(增強(qiáng)的塑膠球柵陣列封裝)等。
1、CBGA(陶瓷)
CBGA在BGA 封裝系列中的歷史最長(zhǎng),它的基板是多層陶瓷,金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上,用以保護(hù)芯片、引線及焊盤。這是一種為了便于接觸, 在底部具有一個(gè)焊球陣列的表面安裝封裝。
2、FCBGA(倒裝芯片)
FCBGA通過(guò)倒裝芯片實(shí)現(xiàn)芯片焊料凸點(diǎn)與BGA 基板的直接連接, 在BGA類產(chǎn)品中可實(shí)現(xiàn)較高的封裝密度,獲得更優(yōu)良的電性能和熱性能。
3、PBGA(塑料)
BGA封裝,它采用BT樹(shù)脂/玻璃層壓板作為基板,以塑料環(huán)氧模塑混合物作為密封材料。這種封裝芯片對(duì)對(duì)濕氣敏感,不適用于有氣密性要求和可靠性要求高的器件的封裝場(chǎng)合。
4、SBGA (帶散熱器)
SBGA運(yùn)用先進(jìn)的基片設(shè)計(jì),內(nèi)含銅質(zhì)沉熱器, 增強(qiáng)散熱能力,同時(shí)利用可靠的組裝工序及物料,確保高度可靠的超卓性能。把高性能與輕巧體積互相結(jié)合,典型的35mm² SBGA封裝的安裝后高度少于1.4mm,重量?jī)H有7.09。
四、PGA(引腳柵陣列)
陳列引腳封裝。插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都采用多層陶瓷基板。用于高速大規(guī)模邏輯LSI電路。管腳在芯片底部,一般為正方形,引腳中心距通常為2.54mm,引腳數(shù)從64到447左右。一般有CPGA(陶瓷針柵陣列封裝)以及PPGA(塑料針柵陣列封裝)兩種。
五、QFP (四方扁平封裝)
這種封裝是方型扁平式封裝,一般為正方形,四邊均有管腳,采用該封裝實(shí)現(xiàn)的CPU芯片引腳之間距離很小,管腳很細(xì),一般大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般都在100以上。因其其封裝外形尺寸較小,寄生參數(shù)減小,適合高頻應(yīng)用。這類封裝有:CQFP(陶瓷四方扁平封裝)、 PQFP(塑料四方扁平封裝)、SSQFP(自焊接式四方扁平封裝)、TQFP(纖薄四方扁平封裝)、SQFP(縮小四方扁平封裝)
1、LQFP(薄型)
這是薄型QFP。指封裝本體厚度為1.4mm 的QFP,是日本電子機(jī)械工業(yè)會(huì)根據(jù)制定的新QFP外形規(guī)格所用的名稱。
2、TQFP(纖薄四方扁平)
六、LCC(帶引腳或無(wú)引腳芯片載體)
帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出,是高速和高頻IC用封裝,也稱為陶瓷QFN或QFN-C。
1、CLCC(翼形引腳)
2、LDCC
C型引腳芯片載體,引腳從芯片上方引出向下彎曲成C字型
3、PLCC
引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出,呈丁字形,是塑料制品。引腳中心距1.27mm,引腳數(shù)從18到84,比QFP容易操作,但焊接后外觀檢查較為困難。
七、SIP(單列直插封裝)
單列直插式封裝引腳從封裝一個(gè)側(cè)面引出,排列成一條直線。通常它們是通孔式的,引腳從封裝一個(gè)側(cè)面引出,排列成一條直線。當(dāng)裝配到印刷基板上時(shí)封裝呈側(cè)立狀。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數(shù)從2 至23,多數(shù)為定制產(chǎn)品。封裝的形狀各異。
八、SOIC(小型IC)
SOIC是一種小外形集成電路封裝,外引線數(shù)不超過(guò)28條的小外形集成電路,一般有寬體和窄體兩種封裝形式,它比同等的DIP封裝減少約30-50%的空間,厚度方面減少約70%。
九、SOP(小型封裝)
SOP封裝是一種元件封裝形式,常見(jiàn)的封裝材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金屬等,現(xiàn)在基本采用塑料封裝.,應(yīng)用范圍很廣,主要用在各種集成電路中。后面就逐漸有TSOP(薄小外形封裝)、VSOP(甚小外形封裝)、SSOP(縮小型SOP)、TSSOP(薄的縮小型SOP)、MSOP(微型外廓封裝)、 QSOP(四分之一尺寸外形封裝)、QVSOP(四分之一體積特小外形封裝)等封裝。
1、SSOP(縮小型)
2、TSOP(薄小外形封裝)
3、TSSOP(薄的縮小型)
十、SOT(小型晶體管)
SOT是一種貼片封裝,通常引腳在5腳或以下(3腳、4腳)器件的貼片封裝形式,尺寸較小,很多晶體管采用此類封裝。
十一、DIP(雙列封裝)
DIP封裝也叫雙列直插式封裝或者雙入線封裝,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過(guò)100,采用這種封裝方式的芯片有兩排引腳,可以直接焊在有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上或焊在有相同焊孔數(shù)的焊位中。其特點(diǎn)是可以很方便地實(shí)現(xiàn)PCB板的穿孔焊接,和主板有很好的兼容性。
1、CerDIP(陶瓷雙列直插式封裝)
Cerdip 陶瓷雙列直插式封裝,用于ECL RAM,DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)等電路。帶有 玻璃窗口的Cerdip 用于紫外線擦除型EPROM 以及內(nèi)部帶有EPROM 的微機(jī)電路等
2、PDIP(塑封)
這種我們較為常見(jiàn),是一種塑料雙列直插式封裝,適合PCB的穿孔安裝,操作方便,可加IC插座調(diào)試,但是這種封裝尺寸遠(yuǎn)比芯片大,封裝效率很低,占去了很多有效安裝面積。
十二、TO(晶體管外形封裝)
TO是晶體管外形封裝,一類是晶體管封裝類,這種能夠使引線被表面貼裝,另一類是圓形金屬外殼封裝無(wú)表面貼裝部件類。這種封裝應(yīng)用很廣泛,很多三極管、MOS管、晶閘管等均采用這種封裝。