介绍各种芯片封装形式的特点和优点.docx

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1、介绍各种芯片封装形式的特点和优点。常见的封装材料有：塑料、陶究、玻璃、金属等，现在根本采纳塑料封装。按封装形式分：一般双列直插式，一般单列直插式，小型双列扁平，小型四列扁平，问形金凤，体积较大的厚膜电路等。由丁电视、音响、录像集成电路的用途,运用环埴、生产历史等缘由，使其不但在型号规格上繁杂，而且封装形式也多样。我们常常听说某某芯片采纳什么什么的封装方式，比方，我们望见过的电板，存在着各种各样不同处理芯片，那么，它们乂是是采纳何种封装形式呢？并I1.这些封装形式乂有什么样的技术特点以及优越性呢？那么就请看看下面的这篇文章，将为你介绍各种芯片封装形式的特点和优点。1）概述常见的封装材料有：塑料,

2、陶瓷、玻璃、金属等，现在根本采纳塑料封装.按封装形式分：i般双列直插式，一股单列直播式，小型双列扁平，小型四列扁平，圆形金属，体积较大的厚膜电路等。按封装体积大小排列分：最大为厚膜电路，其次分别为双列直插式，单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。0.25ran（多见于双列扁平封装）、10.03ran（多见十四列扁平封装）.双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.47.62mm、10.16三12.7mro、15.24m等数种。+mm,7.6mm、10.510.65e等。四列扁平封装40引脚以上的长X宽一般有：IOXXXX0.5mm（不计引线长度）、14X14O1511n（不计引线长度

3、）等。2） D1.P双列直插式封装D1.P（Dua1.In-1.inePaCkage）是指采纳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）均采纳这种封装形式，其引脚数般不超过100个。采纳DIP封装的CPU芯片有两排引脚,须要插入到具有DIP构造的芯片插座上。当然，也可以干脆插在有一样焊孔数和几何排列的电路板上进展焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特殊当心，以免损坏引脚.DIP封装具有以下特点：1,适合在PCB（印刷电路板）上穿孔焊接，操作便利。2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。Inte1.系列CPU中8088就采纳这种封装形式，缓存（CaChe

4、）和早期的内存芯片也是这种封装形式。3） QFP塑料方型扁平式封装和PFP墩料扁平组件式封装QIT（P1.asticQuadF1.atPUCkage）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，般大规模或超大型集成电路都采纳这种封装形式，其引脚数般在100个以上。用这种形式封装的芯片必需采纳SMD（外表安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采纳SM1.）安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板外表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，假如不用专用工具是很难拆卸下来的.PIT（P1.asticF1.atPaCkage）方式封装的芯片与QFP方式

5、根本一样。唯的区分是QFP般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是反方形。QFP/PFP封装具有以卜特点：1 .适用于SMD外表安装技术在PCB电路板上安装布线。2 .适合高频运用.3 .操作便利，牢罪性高。4 .芯片面积与封装面积之间的比值较小。Inte1.系列CPU中80286、80386和某些486主板采纳这种封装形式“4) PGA插针网格阵列封装PGA(PinGridArrayPaCkage)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肯定距离排列。依据引脚数Ii的多少，可以围成2-5圈。安装时，将芯片插入特地的PGA插座。为使CPC能够更便利地安装和

6、拆卸,从486芯片开场,出现一种名为和F的CpU插座,特地用来满意PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(ZeroInsertionForceSoCket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很简洁、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构造生成的挤压力,符CPU的引脚与插座牢牢地接触,肯定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，那么压力解除，CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点：1 .插拔操作更便利，牢共性高。2 .可适应更高的频率.Inte1.系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采

7、纳这种封装形式。5) BGA球栅阵列封装随着集成电路技术的开展，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“CrossTa1.k现象,而且当IC的管脚数大丁208Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除运用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)皆转而运用BGA(Ba1.1.GridArrayPaCkagC)封装技术。BGA一出现便成为CP1.主板上南/北桥芯片等悬密度、高性能、多引脚封装的最正确选择。BGA封装技术乂可详分为五大类：1. PBG(P1.asricBGA)基板：一般为

8、2-4层有机材料构成的多层板。Inte1.系列CPU中，PentiumII、III、IY处理器均采纳这种封装形式。2. CBG(CeramicBGA)基板：即陶兖基板，芯片与基板间的电气连接通常采纳倒装芯片(FIiPehip,简称FC)的安装方式。In1.e1.系列CPU中，PentimI、II、PentimPrO处理涔均采纳过这种封装形式。3. FCBG(Fi1.pChipBGA)基板：硬质多层基板。4. TBG(TapeBGA)基板：基板为带状软质的卜2层PcB电路板。5. CDPBGACCarityDownPBGA)基板：指封装中心有方型低陷的芯片区(乂称空腔区)。BGA封装具有以下特点

9、：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，但由于采纳的是可控塌陷芯片法饵接，从而可以改善电热性能。3 .信号传输延迟小，适应频率大大提高。4 .组装可用共面焊接，牢靠性大大提高。BGA封装方式经过十多年的开展已经进入好用化阶段。1987年，日本西铁城（CitiZCn）公司开场着手研制鳖封球棚面阵列封装的芯片（即BGA）。而后，摩托罗拉、康柏等公司也随即参与到开发IiGA的行列。1993年，摩托岁拉领先将BGA应用于移动。同年，康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前，Inte1.公司在电脑CPU中（即奔膊II、奔腾H

10、h奔腾W等），以及芯片组如i850）中开场运用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前，BGA已成为极其热门的IC封装技术，其全球市场规模在2000年为12亿块，预料2005年市场需求将比2000年有70以上幅度的增长。6）CSP芯片尺寸封装随着全球电子产品特性化、灵巧化的需求蔚为风潮，封装技术已进步到CSP（ChiPSizePaCkagC）.它减小/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：FrameTyPe（传统导线架形式），代表厂商有富士通、日

11、立、Rohm、高士达（Go1.dstar）等等。IntCrPOSerType（硬质内插板型），代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等.InterposerTyPe（软质内插板型），其中最出名的是Tcssera公司的microBG,CTS的sim-BGA也采纳一样的原理,其他代表厂商包括通用电气（GE）和NECo1.eve1.PaCkagC（晶圆尺寸封装）：有别于传统的单芯片封装方式，W1.CSP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将来主流，已投入研发的厂商包括FeT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。CSP封装具有以下特点：1 .满意/芯片I/O引脚不断增加

12、的须要。2 .芯片面积与封装面枳之间的比值很小。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。将来那么将大量应用在信息家电（IA）、数字电视（DTV）、电子书（E-Book）s无线网络叱AN/GigabitEthemet,ADS1./手机芯片、蓝芽（B1.uetooth）等新兴产品中。7）MCM多芯片模块为解决堆一芯片集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高牢靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统，从而出现MCM（Mu1.1.iChipMOdeI）多芯片模块系统。MCM具有以卜特点：1.封装延迟时间缩小，易于实

13、现模块高速化。2 .缩小整机/模块的封装尺寸和重量.3 .系统牢靠性大大提高。总之，由于CPU和其他超大型集成电路在不断开展，集成电路的封装形式也不断作出相应的调整改变，而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前开展。8）芯片封装方式总结1、 BG（ba1.1.gridarray）球形触点陈设，外表贴装型封装之一。在印刷基板的反面按陈设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1.S1.芯片，然后用模压树脂或灌封方法进展密封。也称为凸点陈设载体（PAC）,引脚可超过200,是多引脚1.SI用的一种封装。封装本体也可做得比QFP（四四引脚扁平封装）小。例如,引脚中心距为1.5M的360

14、引脚BGA仅为3hnm见方:而引脚中心距为05m的304引脚QFP为40E见方。而且BGR不用担忧QFP那样的引脚变形问题。该封装是美国MotoroIa公司开发的，首先在便携式等设备中被采纳，今后在gM有可能在个人计算机中普及。最初，BGA的引脚（凸点）中心距为1.5mm,引脚数为225。现在也有一些1.S1.厂家正在开发500引脚的BGA。BGA的问阳是回潦焊后的外观检查。现在尚不清晰是否有效的外观检查方法。有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。美国MotOrO1.a公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAa而把灌封方法密封的封装称为GPAC（见OMPA

15、C和GPAC）,2、 BQFP（quadf1.atpackagewithbumper）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理突起（缓冲垫）以防止在运输过程中用脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采纳此封装。引脚中心跟0.635mn,引脚数从84到196左右（见QFP）.3.槎理PGAo）Uttjointpingridarray）外表贴笠型PGA的别称（见外表贴装型PGA），1.C（ceramic）衣示阳疣西装的记号.例11CD1.P表示的是陶爱DIP.是在实际中常常运用的记号.5、 Ccrdip用玻璃宓封的内说双列自蟠式封装，用于Ec1.RM.DSP（数字信号处理器）妗电路.带有成璃窗口的CerdiP用于紫外线擦除/Eraa1.以及内部带有EPROM的微机电路等.引脚中心距2.54m引物数从8到42。在H木，此封笠表示为D1P-G（G即被碉第封的意思）6、 Cerquad外衣贴装型封装之一，即用下密封的陶位QFP,用于封装DSP等的逻H1.S1电S.带有偿1.的Ccrquad用于封袋EPRoU电路。散热性比缴气QFP好，在自燃空冷条件下可容许I.52的功率。但封装本钱比型料QFPW3-5倍.引生中心距有1.27m,0.8m）,0,65n.0.511n.0.Ira等多种规格.修脚数从32368.7、C1.CC(ceramic