芯片封装类型与图鉴(共8页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上一．TO 晶体管外形封装二． DIP 双列直插式封装DIP(DualIn－line Package)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个封装材料有塑料和陶瓷两种采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，使用时，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封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等DIP封装具有以下特点：1.适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便2.比TO型封装易于对PCB布线3.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大以采用40根I/O引脚塑料双列直插式封装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面积=(3×3)/(15.24×50)=1:86，离1相差很远PS: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越好如果封装尺寸远比芯片大，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。

用途：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Intel公司早期CPU，如8086、80286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PS.以下三~六使用的是SMT封装工艺（表面组装技术），三．QFP 方型扁平式封装QFP(Plastic Quad Flat Pockage)技术实现的CPU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以上基材有陶瓷、金属和塑料三种引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格LQFP也就是薄型QFP（Low-profile Quad Flat Package）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其特点是：1.用SMT表面安装技术在PCB上安装布线2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用以0.5mm焊区中心距、208根I/O引脚QFP封装的CPU为例，如果外形尺寸为28mm×28mm，芯片尺寸为10mm×10mm，则芯片面积/封装面积=(10×10)/(28×28)=1:7.8，由此可见QFP封装比DIP封装的尺寸大大减小。

3.封装CPU操作方便、可靠性高QFP的缺点是：当引脚中心距小于0.65mm时，引脚容易弯曲为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP品种如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见右图)；带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP；在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP用途：QFP不仅用于微处理器（Intel公司的80386处理器就采用塑料四边引出扁平封装），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电路四．SOP 小尺寸封装SOP器件又称为SOIC(Small Outline Integrated Circuit)，是DIP的缩小形式，引线中心距为1.27mm，材料有塑料和陶瓷两种SOP也叫SOL和DFPSOP封装标准有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等，SOP后面的数字表示引脚数，业界往往把“P”省略，叫SO（Small Out-Line ）还派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。

五．PLCC 塑封有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)，引线中心距为1.27mm，引线呈J形，向器件下方弯曲，有矩形、方形两种PLCC器件特点：1.组装面积小，引线强度高，不易变形2..多根引线保证了良好的共面性，使焊点的一致性得以改善3.因J形引线向下弯曲，检修有些不便用途：现在大部分主板的BIOS都是采用的这种封装形式六．LCCC 无引线陶瓷芯片载体 LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)其电极中心距有1.0mm、1.27mm两种通常电极数目为18~156个特点：1.寄生参数小，噪声、延时特性明显改善2.应力小，焊点易开裂用途：用于高速，高频集成电路封装主要用于军用电路七．PGA 插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)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(Zero Inser tion Force Socket)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PGA封装具有以下特点：1.插拔操作更方便，可靠性高2.可适应更高的频率实例：Intel系列C PU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式八．BGA 球栅阵列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“”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QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Ball Grid Array P ackage)封装技术用途：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BGA封装技术又可详分为五大类：1.PBGA（Plasric BGA）基板：PBGA是最普遍的BGA封装类型，其载体为普通的印制板基材，如FR—4等。

硅片通过金属丝压焊方式连到载体的上表面，然后塑料模压成型有些PBGA封装结构中带有空腔，称热增强型BGA，简称EBGA下表面为呈部分或完全分布的共晶组份(37Pb／63Sn)的焊球阵列，焊球间距通常为1.0mm、1.27mm、1.5mmPBGA有以下特点：其载体与PCB材料相同，故组装过程二者的热膨胀系数TCE(Thermal Coefficient Of Expansion)几乎相同，即热匹配性良好组装成本低共面性较好易批量组装电性能良好Intel系列CPU中，Pentium II、I II、IV处理器均采用这种封装形式2.CBGA（Ceramic BGA）基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip，简称FC）的安装方式硅片采用金属丝压焊方式或采用硅片线路面朝下，以倒装片方式实现与载体的互联，然后用填充物包封，起到保护作用陶瓷载体下表面是90Pb／10Sn的共晶焊球阵列，焊球间距常为1.0mm和1.27mmCBGA具有如下特点：优良的电性能和热特性密封性较好封装可靠性高共面性好封装密度高因以陶瓷作载体，对湿气不敏感封装成本较高组装过程热匹配性能差，组装工艺要求较高。

Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式3. FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板4.TBGA（Tape BGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板载带球栅阵列TBGA是载带自动键合TAB(Tape Automated Bonding)技术的延伸TBGA的载体为铜／聚酰亚胺／铜的双金属层带(载带)载体上表面分布的铜导线起传输作用，下表面的铜层作地线硅片与载体实现互连后，将硅片包封起到保护作用载体上的过孔实现上下表面的导通，利用类似金属丝压焊技术在过孔焊盘上形成焊球阵列焊球间距有1.0mm、1.27mm、1.5mm几种TBGA有以下特点：封装轻、小电性能良组装过程中热匹配性好潮气对其性能有影响5.CDPBGA（Carity Do wn PBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）综上，BGA封装具有以下特点：1.I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率2.虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接（C4），从而可以改善电热性能3.厚度比QFP减少l/2以上，重量减轻3/4以上。

4.寄生参数减小，信号传输延迟小，适应频率大大提高5.组装可用共面焊接，可靠性大大提高6.BGA封装仍与QFP、PGA一样，占用基板面积过大九．CSP 芯片尺寸封装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(Chip Size P ackage)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（Die）大不超过1.4倍CSP封装又可分为四类：1.Lead Frame Type(传统导线架形式)，代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达（Goldstar）等等2.Rigid Interposer Type( 硬质内插板型)，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等3. Flexible Interposer Type(软质内插板型)，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理其他代表厂商包括通用电气（GE）和NEC4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装)：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点：1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要2.芯片面积与封装面积之间的比值很小3.极大地缩短延迟时间CSP封装适用于脚数少的IC ，如内存条和便携电子产品未来则将大量应用在信息家电（IA）、数字电视（DTV）、电子书（E-Book）、无线网络WLAN／GigabitEthemet、ADSL／芯片、蓝芽（Bluetooth）等新兴产品中十．MCM 多芯片模型贴装曾有人想，当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时，能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片（用LSI或IC）和专用集成电路芯片（AS1C）在高密度多层互联基板上用表面安装技术（SMT）组装成为多种多样电子组件、子系统或系统由这种想法产生出多芯片组件MCM（Multi Chip Model）它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响MCM的特点。