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工程师必备元件封装常识

封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安 装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片

封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器材衔接。封装方法是指装置半导体集成电路芯片用的外壳。它不只起着安 装、固定、密封、维护芯片及增强电热功能等方面的效果,并且还通过芯片上的接点用导线衔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 件相衔接,然后完成内部芯片与外部电路的衔接。因为芯片有必要与外界阻隔,以避免空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而形成电气功能下降。另一方面,封装后的芯片 也更便于装置和运送。因为封装技能的好坏还直接影响到芯片本身功能的发挥和与之衔接的PCB(印制电路板)的规划和制作,因而它是至关重要的。衡量一个芯 片封装技能先进与否的重要目标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越挨近1越好。

封装时首要考虑的要素:

  1、 芯片面积与封装面积之比为前进封装功率,尽量挨近1:1;

  2、 引脚要尽量短以削减推迟,引脚间的间隔尽量远,以确保互不搅扰,前进功能;

   3、 根据散热的要求,封装越薄越好。 封装首要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。从结构方面,封装阅历了最前期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装开展到了双列直插封装,随后 由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装,以 后逐步派生出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。

从资料介质方面,包含金属、陶瓷、塑料、塑料,现在许多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航等级仍有很多的金属封装。

封装大致通过了如下开展进程:

结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;资料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;装 配方法:通孔插装->外表拼装->直接装置详细的封装方法

1、 SOP/SOIC封装

SOP是英文 Small Outline Package的缩写,即小外形封装。SOP封装技能由1968~1969年菲利浦公司开发成功,今后逐步派生出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。

2、 DIP封装

DIP是英文 Double In-linePackage的缩写,即双列直插式封装。插装型封装之一,引脚从封装两边引出,封装资料有塑料和陶瓷两种。DIP是最遍及的插装型封装,运用规模包含规范逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。

3、 PLCC封装

PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的缩写,即塑封J引线芯片封装。PLCC封装方法,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺度比DIP封装小得多。PLCC封装适 合用SMT外表装置技能在PCB上装置布线,具有外形尺度小、可靠性高的长处。

4、 TQFP封装

TQFP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(TQFP)工艺能有用运用空间,然后下降对印刷电路板空间巨细的要求。因为缩小了高度和体 积,这种封装工艺十分合适对空间要求较高的运用,如PCMCIA 卡和网络器材。简直一切ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP 封装。

5、 PQFP封装

PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写,即塑封四角扁平封装。PQFP封装的芯片引脚之间间隔很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路选用这种封装方法,其引脚数一般都在100以上。

6、 TSOP封装

TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写,即薄型小尺度封装。TSOP内存封装技能的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚,TSOP合适用SMT技能(外表装置技能) 在PCB(印制电路板)上装置布线。TSOP封装外形尺度时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动)减小,合适高频运用,操作比较便利,可靠性 也比较高

7、 BGA封装

BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写,即球栅阵列封装。

20世纪90年代跟着技能的前进,芯片集成度不断前进,I/O引脚数急剧添加,功耗也随之增大,对集成电路封装的要求也愈加严厉。为了满意开展的需求,BGA封装开端被运用于出产。

选用BGA技能封装的内存,能够使内存在体积不变的情况下内存容量前进两到三倍,BGA与TSOP比较,具有更小的体积,更好的散热功能和电功能。 BGA 封装技能使每平方英寸的存储量有了很大进步,选用BGA封装技能的内存产品在相同容量下,体积只要TSOP封装的三分之一;别的,与传统TSOP封装方法 比较,BGA封装方法有愈加快速和有用的散热途径。

BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列方法散布在封装下面,BGA技能的长处是I/O引脚数尽管添加了,但引脚间隔并没有减小反而添加 了,然后前进了拼装成品率;尽管它的功耗添加,但BGA能用可控陷落芯片法焊接,然后能够改进它的电热功能;厚度和分量都较曾经的封装技能有所削减;寄生 参数减小,信号传输推迟小,运用频率大大前进;拼装可用共面焊接,可靠性高。

提到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利 TinyBGA技能,TinyBGA英文全称为Tiny Ball GridArray(小型球栅阵列封装),属所以BGA封装技能的一个分支。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,能够使内存在体积不变的情况下内存容量前进2~3倍,与TSOP封装产品比较,其具有更小的体积、更好的散热功能和电功能。

选用TinyBGA封装技能的内存产品在相同容量情况下体积只要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。这种方法有用地缩短了信号的传导间隔,信号传输线的长度仅是传统的TSOP技能的1/4,因而信号的衰减也随之削减。这样不只大幅 进步了芯片的抗搅扰、抗噪功能,并且前进了电功能。

选用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频,而选用传统TSOP封装技能最高只可抗150MHz的外频。

TinyBGA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用散热途径仅有0.36mm。因而,TinyBGA内存具有更高的热传导功率,十分适用于长期运转的体系,稳定性极佳。

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