芯片封装技术有几种?芯片封装技术大全

一. BGA 封装 (ball grid array)

球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列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 LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封,也称为凸点陈列载体(PAC)。

引脚可超过200,是多引脚LSI 用的一种封装。 封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1.5mm 的360引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚 QFP 为40mm 见方。而且 BGA不 用担 心 QFP 那样的引脚变形问题。

该封装是美国Motorola公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国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LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。

BGA的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚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 Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见 OMPAC 和 GPAC)。

二. BQFP 封装(quad flat packagewith bumper)

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置突起(缓冲垫)以 防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和 ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右(见 QFP)。

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三. 碰焊 PGA 封装 (butt joint pin grid array)

表面贴装型 PGA 的别称(见表面贴装型 PGA)。

四. C-(ceramic) 封装

表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP 表示的是陶瓷 DIP,是在实际中经常使用的记号。

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五. Cerdip 封装

用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于 ECLRAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有 EPROM 的微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从8到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G即玻璃密封的意思)。

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六. Cerquad 封装

表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷 QFP,用于封装 DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad用于封装EPROM电路。散热性比塑料QFP好,在自然空冷条件下可容许1.5~2W的功率。但封装成本比塑料QFP 高3~5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多种规格,引脚数从32 到368。

带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。 带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G(见QFJ)。

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七. CLCC 封装(ceramic leadedchip carrier)

带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型 EPROM 以及带有 EPROM 的微机电路等。此封装也称为 QFJ、QFJ-G(见 QFJ)。

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八. COB 封装(chip on board)

板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然 COB 是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。

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九. DFP(dual flat package)

双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见 SOP)。以前曾有此称法,现在已基本上不用。

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十. DIC(dual in-line ceramic package)

陶瓷 DIP(含玻璃密封)的别称(见 DIP)。

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十一. DIL(dual in-line)

DIP 的别称(见 DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。

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十二. DIP(dual in-line package) 双列直插式封装

插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。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。

引脚中心距2.54mm,引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm 和10.16mm的封装分别称为skinny DIP 和 slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷 DIP也称为 cerdip(见cerdip)。

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十三. DSO(dual small out-lint)

双侧引脚小外形封装。SOP的别称(见 SOP)。部分半导体厂家采用此名称。

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十四. DICP(dual tape carrier package)

双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是 TAB(自 动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动 LSI,但多数为定制品。另外,0.5mm厚的存储器 LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本,按照 EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定,将 DICP 命名为DTP。

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十五. DIP(dual tape carrier package)

同上。日本电子机械工业会标准对 DTCP 的命名(见 DTCP)。

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十六. FP(flat package)

扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或 SOP(见 QFP 和 SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。

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十七. Flip-chip

倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在 LSI 芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点与印刷基板 的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同,是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。

但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固 LSI 芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。其中SiS 756北桥芯片采用最新的Flip-chip封装,全面支持AMD Athlon 64/FX中央处理器。

支持PCI Express X16接口,提供显卡最高8GB/s双向传输带宽。支持最高HyperTransport Technology,最高2000MT/s MHz的传输带宽。内建矽统科技独家AdvancedHyperStreaming Technology,MuTIOL 1G Technology。

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十八. FQFP(fine pitch quad flat package)

小引脚中心距 QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。塑料四边引出扁平封装 PQFP(Plastic Quad Flat Package)PQFP 的封装形式最为普遍。

其芯片引脚之间距离很小,引脚很细,很多大规模或超大集成电路都采用这种封装形式,引脚数量一般都在100个以上。Intel 系列 CPU 中80286、80386和某些486主板芯片采用这种封装形式。 此种封装形式的芯片必须采用 SMT 技术(表面安装设备)将芯片与电路板焊接起来。

采用 SMT 技术安装的芯片 不必在电路板上打孔,一般在电路板表面上有设计好的相应引脚的焊点。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,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。SMT 技术也被广泛的使用在芯 片焊接领域,此后很多高级的封装技术都需要使用 SMT 焊接。

以下是一颗 AMD 的 QFP 封装的286处理器芯片。0.5mm焊区中心距,208根 I/O 引脚,外形尺寸28×28mm, 芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见 QFP 比 DIP 的封装尺寸大大减小了。

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十九. CPAC(globetop pad array carrier)

美国 Motorola 公司对 BGA 的别称(见 BGA)。

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二十. CQFP 军用晶片陶瓷平版封裝 (CeramicQuad Flat-pack Package)

右边这颗晶片为一种军用晶片封装(CQFP),这是封装还没被放入晶体以前的样子。这种封装在军用品以及航太工 业用晶片才有机会见到。晶片槽旁边有厚厚的黄金隔层(有高起来,照片上不明显)用来防止辐射及其他干扰。

外围有螺丝孔可以将晶片牢牢固定在主机板上。而最有趣的就是四周的镀金针脚,这种设计可以大大减少晶片封装的厚度并提供极佳的散热。

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二十一.H-(with heat sink)

表示带散热器的标记。例如,HSOP表示带散热器的 SOP。

二十二. Pin Grid Array(Surface Mount Type)

表面贴装型 PGA。通常PGA为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA在封装的底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称为碰焊PGA。

因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA小一半,所以封装本体可制作得不怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑 LSI用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。

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二十三. JLCC 封装(J-leaded chip carrier)

J 形引脚芯片载体,指带窗口 CLCC 和带窗口的陶瓷 QFJ 的别称(见 CLCC 和 QFJ)。部分半导体厂家 采用的名称。

二十四. LCC 封装(Leadless chip carrier)

无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频 IC用封装,也称为陶瓷 QFN或QFN-C(见QFN)。

二十五. LGA 封装(land grid array)

触点陈列封装,即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装,装配时插入插座即可。现已实用的有227触点(1.27mm中心距)和447触点(2.54mm中心距)的陶瓷 LGA,应用于高速逻辑LSI电路。

LGA与QFP相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗小,对于高速LSI是很适用的。但由于插座制作复杂、成本高,现在基本上不怎么使用,预计今后对其需求会有所增加。

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二十六. 芯片上引线封装

LSI 封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。

二十七. LQFP 封装(low profile quadflat package)

薄型QFP,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。

二十八. L-QUAD封装

陶瓷QFP之一,封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8 倍,具有较好的散热性。 封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑 LSI 开发的一种封装,在自然空冷条件下可容许 W3的功率。

现已开发出了208 引脚(0.5mm中心距)和160 引脚(0.65mm中心距)的LSI 逻辑用封装,并于1993年10月开始投入批量生产。

二十九. MCM封装

多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。

根据基板材料可分为MCM-L,MCM-C 和MCM-D三大类。

MCM-L是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。

MCM-C是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。

MCM-D是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al 作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。

三十. MFP 封装( mini flatpackage)

小形扁平封装。塑料SOP或SSOP的别称(见SOP和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。

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三十一. MQFP 封装 (metric quad flatpackage)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP进行的一种分类。指引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm的标准QFP(见QFP)。

三十二. MQUAD封装(metal quad)

美国Olin公司开发的一种QFP封装。基板与封盖均采用铝材,用粘合剂密封。在自然空冷条件下可容许2.5W~2.8W 的功率。日本新光电气工业公司于1993年获得特许开始生产。

三十三. MSP 封装 (mini squarepackage)

QFI 的别称(见 QFI),在开发初期多称为 MSP。QFI是日本电子机械工业会规定的名称。

三十四. OPMAC 封装 (over molded padarray carrier)

模压树脂密封凸点陈列载体。美国 Motorola 公司对模压树脂密封 BGA 采用的名称(见 BGA)。

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三十五. P-(plastic)封装

表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料 DIP。

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三十六. PAC 封装 (pad arraycarrier)

凸点陈列载体,BGA 的别称(见 BGA)。

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三十七. PCLP(printed circuit board leadless package)

印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料 QFN(塑料 LCC)采用的名称(见 QFN)。引脚中心距有0.55mm 和0.4mm两种规格。目前正处于开发阶段。

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三十八. PFPF(plastic flat package)

塑料扁平封装。塑料QFP 的别称(见 QFP)。部分 LSI 厂家采用的名称。

三十九. PGA(pin grid array)

陈列引脚封装。插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷 PGA,用于高速大规模逻辑LSI 电路。成本较高。引脚中心 距通常为2.54mm,引脚数从64 到447 左右。

了为降低成本,封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64~256 引脚的塑料 PGA。另外,还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型 PGA(碰焊 PGA)。(见表面贴装型 PGA)。

四十. Piggy Back

驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与 DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设备时用于评价程序确认操作。例如,将 EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品,市场上不怎么流通。

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