一)封装
芯片加工完成后,芯片在空气中与各种杂质接触从而对芯片上的电路产生腐蚀进而使芯片的电气性能下降,甚至损坏;同时,没有保护的芯片很易被划伤且不方便操作,而经过封装处理后的裸芯片便于装配及运输。
因此封装具有把芯片的信号引出到PCB、散热及保护芯片等作用。在应用层面上、封装是芯片与PC间信息传递的桥梁,封装的设计涉及材料、工艺、电性能、热性能及机械性能方面。因此,设计出一款高性价比的封装是一个比较有挑战性的工作。
(二)封装级别的定义
封装可以定义成如下级别:
Level 0:指Wafer/Dip,即芯片制造、半导体制造;
Level 1:包含了Die的封装;
Level 2:指子PCB或背板级;
Level 3:指组装后的系统级;
(三)常见封装类型介绍
①TO系列:TO即晶体管外形封装,是早期的封装规格。例如,TO-252表示插装封装。近年来,表面贴装市场的需求量增大,TO封装也发展到表面贴装式封装。
如TO-252和TO-263就是表面贴装式封装。TO-252又称为D-PAK, TO-263又称为D2PAK。
②DIP系列
DIP即双列直插形式封装。那么DIP后面常用数字表达脚位的数量,如DIP-8就是8个脚,DIP-16就是16个脚。
③SOP系列:SOP是DIP的缩小形式。SOP封装标准有SOP-8, SOP-16,SOP-20,SOP-28 等,SOP后面的数字表示引脚数,业界往往会把“P”省略,叫作SO。
SOP封装主要有以下几种类型:
1)SOJ(J形引脚小外形封装)
2)TSOP (薄小外形封装)
3)VSOP (甚小外形封装)
4)SSOP(缩小型SOP)
5)TSSOP(薄的缩小型SOP)
6)SOIC (小外形集成电路)
④PLCC系列:脚位呈现一种内包的形态,同样也是以后面的-数表达脚的数量 。
⑤QFP系列:即四侧引脚扁平封装,是目前最常见的芯片封装。也是QFP是最普及的多引脚规模较大的集成电路封装。
QFP封装介绍以下两种种类:
(1)LQFP(Low Profile QFP),低高度的QFP-QFN系列是一种无引脚封装。
(2)TQFP (Thin QFP)
⑥LCCC系列
当QFN中使用陶瓷时称为LCCC(无引线陶瓷芯片载体)。LCCC用作高速、高频集成电路封装,主要用于军用电路。
⑦PGA系列:即插针网格阵列封装这种封装形式在芯片的内外有多个方阵形插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。
⑧LGA系列:即焊盘陈列封装。它在基板底制作有焊盘陈列,以表面贴装的方式使用。
⑨BGA系列:即球栅阵列封装。BGA封装技术是在生产具有数百根引脚的集成电路时,针对封装必须缩小的难题所衍生出的解决方案。
BGA封装可分为以下几种种类:
(1)PBGA(Pastic BCA):即倒装塑料焊球阵列封装。
(2)LBGA(Low-profle BCA)
(3)LTBGA(Low-profile Tape BCA)
(4)TFBGA(Thin & Fine pitch BGA)
(5)TFTBGA(Thin & Fine-pitch Tape BCA)
(6)EDHSBGA(Exposed Dop-in Heat Sink BCA)
(7)STFBGA(Stacked Thin & Fine-pitch BGA)
(8)CDTBGA(Cavity Down Tape BCA)
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