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  • IC集成電路的工作原理應用-封裝
    • 發布時間:2020-04-03 16:07:12
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    IC集成電路的工作原理應用-封裝
    集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然后封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,從而使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。 它在電路中用字母“ic”(也有用文字符號“n”等)表示。
    ic芯片
    IC集成電路的工作原理
    集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便于大規模生產。用集成電路來裝配電子設備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設備的穩定工作時間也可大大提高。
    ic集成電路不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。
    IC集成電路的工作原理
    ic集成電路67種封裝類型
    1、bga
    優點:①封裝面積減少;②功能加大,引腳數目增多;③pcb板溶焊時能自我居中,易上錫;④可靠性高;⑤電性能好,整體成本低。
    2、bqfp
    帶緩沖墊的四側引腳扁平封裝。qfp封裝之一,在封裝本體的四個角設置突起(緩沖墊)以防止在運送過程中引腳發生彎曲變形。美國半導體廠家主要在微處理器和asic等電路中采用此封裝。引腳中心距0.635mm,引腳數從84到196左右(見qfp)。
    3、c-
    (ceramic)表示陶瓷封裝的記號。例如,cdip 表示的是陶瓷dip。是在實際中經常使用的記號。
    4、cerdip
    用玻璃密封的陶瓷雙列直插式封裝,用于ecl ram,dsp(數字信號處理器)等電路。帶有玻璃窗口的cerdip 用于紫外線擦除型eprom 以及內部帶有eprom的微機電路等。引腳中心距2.54mm,引腳數從8到42。在日本,此封裝表示為dip-g(g即玻璃密封的意思)。
    5、cerquad
    表面貼裝型封裝之一,即用下密封的陶瓷qfp,用于封裝dsp等的邏輯lsi電路。帶有窗口的cerquad用于封裝eprom電路。散熱性比塑料qfp好,在自然空冷條件下可容許1.5~2w的功率。但封裝成本比塑料qfp高3~5倍。引腳中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm等多種規格。引腳數從32到368。
    帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形。 帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型eprom 以及帶有eprom的微機電路等。此封裝也稱為qfj、qfj-g(見qfj)。
    6、cob
    板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術之一,半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與 基 板的電氣連接用引線縫合方法實現,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現,并用 樹脂覆 蓋以確??煽啃?。雖然cob 是最簡單的裸芯片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如tab 和 倒片 焊技術。
    7、dfp
    雙側引腳扁平封裝。是sop 的別稱(見sop)。以前曾有此稱法,現在已基本上不用。
    8、dic
    陶瓷dip(含玻璃密封)的別稱(見dip).
    9、dil
    dip的別稱(見dip)。歐洲半導體廠家多用此名稱。
    10、dip
    雙列直插式封裝。插裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出,封裝材料有塑料和陶瓷兩種 。 dip 是最普及的插裝型封裝,應用范圍包括標準邏輯ic,存貯器lsi,微機電路等。 引腳中心距2.54mm,引腳數從6 到64。封裝寬度通常為15.2mm。有的把寬度為7.52mm 和10.16mm 的封裝分別稱為skinny dip 和slim dip(窄體型dip)。但多數情況下并不加 區分, 只簡單地統稱為dip。另外,用低熔點玻璃密封的陶瓷dip 也稱為cerdip(見cerdip)。
    11、dso
    雙側引腳小外形封裝。sop 的別稱(見sop)。部分半導體廠家采用此名稱。
    12、dicp 
    雙側引腳帶載封裝。tcp(帶載封裝)之一。引腳制作在絕緣帶上并從封裝兩側引出。由于利用的是tab(自動帶載焊接)技術,封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅動lsi,但多數為 定制品。另外,0.5mm厚的存儲器lsi簿形封裝正處于開發階段。在日本,按照eiaj(日本電子機 械工 業)會標準規定,將dicp命名為dtp。
    13、dip
    日本電子機械工業會標準對dtcp 的命名(見dtcp)。
    14、fp
    扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。qfp 或sop(見qfp 和sop)的別稱。部分半導體廠家采 用此名稱。
    15、flip-chip
    倒焊芯片。裸芯片封裝技術之一,在lsi 芯片的電極區制作好金屬凸點,然后把金屬凸 點 與印刷基板上的電極區進行壓焊連接。封裝的占有面積基本上與芯片尺寸相同。是所有 封裝技 術中體積最小、最薄的一種。 但如果基板的熱膨脹系數與lsi 芯片不同,就會在接合處產生反應,從而影響連接的可 靠 性。因此必須用樹脂來加固lsi 芯片,并使用熱膨脹系數基本相同的基板材料。
    16、fqfp
    小引腳中心距qfp。通常指引腳中心距小于0.65mm 的qfp(見qfp)。部分導導體廠家采 用此名稱。
    17、cpac
    美國motorola 公司對bga 的別稱(見bga)。
    18、cqfp
    帶保護環的四側引腳扁平封裝。塑料qfp 之一,引腳用樹脂保護環掩蔽,以防止彎曲變 形。 在把lsi 組裝在印刷基板上之前,從保護環處切斷引腳并使其成為海鷗翼狀(l 形狀)。 這種封裝 在美國motorola 公司已批量生產。引腳中心距0.5mm,引腳數最多為208 左右。
    19、h-
    表示帶散熱器的標記。例如,hsop 表示帶散熱器的sop。
    20、pin grid array
    表面貼裝型pga。通常pga 為插裝型封裝,引腳長約3.4mm。表面貼裝型pga 在封裝的 底面有陳列狀的引腳,其長度從1.5mm 到2.0mm。貼裝采用與印刷基板碰焊的方法,因而 也稱 為碰焊pga。因為引腳中心距只有1.27mm,比插裝型pga 小一半,所以封裝本體可制作得 不 怎么大,而引腳數比插裝型多(250~528),是大規模邏輯lsi 用的封裝。封裝的基材有 多層陶 瓷基板和玻璃環氧樹脂印刷基數。以多層陶瓷基材制作封裝已經實用化。
    21、jlcc
    j 形引腳芯片載體。指帶窗口clcc 和帶窗口的陶瓷qfj 的別稱(見clcc 和qfj)。部分半 導體廠家采用的名稱。
    22、lcc
    無引腳芯片載體。指陶瓷基板的四個側面只有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。是 高 速和高頻ic 用封裝,也稱為陶瓷qfn 或qfn-c(見qfn)。
    23、lga
    觸點陳列封裝。即在底面制作有陣列狀態坦電極觸點的封裝。裝配時插入插座即可?,F 已 實用的有227 觸點(1.27mm 中心距)和447 觸點(2.54mm 中心距)的陶瓷lga,應用于高速 邏輯 lsi 電路。 lga 與qfp 相比,能夠以比較小的封裝容納更多的輸入輸出引腳。另外,由于引線的阻 抗 小,對于高速lsi 是很適用的。但由于插座制作復雜,成本高,現在基本上不怎么使用 。預計 今后對其需求會有所增加。
    24、loc
    芯片上引線封裝。lsi 封裝技術之一,引線框架的前端處于芯片上方的一種結構,芯片 的 中心附近制作有凸焊點,用引線縫合進行電氣連接。與原來把引線框架布置在芯片側面 附近的 結構相比,在相同大小的封裝中容納的芯片達1mm 左右寬度。
    25、lqfp
    薄型qfp。指封裝本體厚度為1.4mm 的qfp,是日本電子機械工業會根據制定的新qfp 外形規格所用的名稱。
    26、l-quad
    陶瓷qfp 之一。封裝基板用氮化鋁,基導熱率比氧化鋁高7~8 倍,具有較好的散熱性。 封裝的框架用氧化鋁,芯片用灌封法密封,從而抑制了成本。是為邏輯lsi 開發的一種 封裝, 在自然空冷條件下可容許w3的功率?,F已開發出了208 引腳(0.5mm 中心距)和160 引腳 (0.65mm 中心距)的lsi 邏輯用封裝,并于1993 年10 月開始投入批量生產。
    27、mcm
    多芯片組件。將多塊半導體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝。根據基板材料可 分 為mcm-l,mcm-c 和mcm-d 三大類。 mcm-l 是使用通常的玻璃環氧樹脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎么高,成本較低 。 mcm-c 是用厚膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使 用多層陶瓷基板的厚膜混合ic 類似。兩者無明顯差別。布線密度高于mcm-l。
    mcm-d 是用薄膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化鋁)或si、al 作為基板的組 件。 布線密謀在三種組件中是最高的,但成本也高。
    28、mfp
    小形扁平封裝。塑料sop 或ssop 的別稱(見sop 和ssop)。部分半導體廠家采用的名稱。
    29、mqfp
    按照jedec(美國聯合電子設備委員會)標準對qfp 進行的一種分類。指引腳中心距為 0.65mm、本體厚度為3.8mm~2.0mm 的標準qfp(見qfp)。
    30、mquad
    美國olin 公司開發的一種qfp 封裝?;迮c封蓋均采用鋁材,用粘合劑密封。在自然空 冷 條件下可容許2.5w~2.8w 的功率。日本新光電氣工業公司于1993 年獲得特許開始生產 。
    31、msp
    qfi 的別稱(見qfi),在開發初期多稱為msp。qfi 是日本電子機械工業會規定的名稱。
    32、opmac
    模壓樹脂密封凸點陳列載體。美國motorola 公司對模壓樹脂密封bga 采用的名稱(見 bga)。
    33、p-
    表示塑料封裝的記號。如pdip 表示塑料dip。
    34、pac
    凸點陳列載體,bga 的別稱(見bga)。
    35、pclp
    印刷電路板無引線封裝。日本富士通公司對塑料qfn(塑料lcc)采用的名稱(見qfn)。引腳中心距有0.55mm和0.4mm兩種規格。目前正處于開發階段。
    36、pfpf
    塑料扁平封裝。塑料qfp 的別稱(見qfp)。部分lsi 廠家采用的名稱。
    37、pga
    陳列引腳封裝。插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都采用多層陶瓷基板。在未專門表示出材料名稱的情況下,多數為陶瓷pga,用于高速大規模 邏輯 lsi 電路。成本較高。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數從64 到447 左右。了為降低成本,封裝基材可用玻璃環氧樹脂印刷基板代替。也有64~256引腳的塑料pga。 另外,還有一種引腳中心距為1.27mm 的短引腳表面貼裝型pga(碰焊pga)。(見表面貼裝型pga)。
    38、piggy back
    馱載封裝。指配有插座的陶瓷封裝,形關與dip、qfp、qfn相似。在開發帶有微機的設備時用于評價程序確認操作。例如,將eprom插入插座進行調試。這種封裝基本上都是定制品,市場上不怎么流通。
    39、plcc
    帶引線的塑料芯片載體。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形 , 是塑料制品。美國德克薩斯儀器公司首先在64k 位dram 和256kdram 中采用,現在已經 普 及用于邏輯lsi、dld(或程邏輯器件)等電路。引腳中心距1.27mm,引腳數從18 到84。 j 形引腳不易變形,比qfp 容易操作,但焊接后的外觀檢查較為困難。 plcc 與lcc(也稱qfn)相似。以前,兩者的區別僅在于前者用塑料,后者用陶瓷。但現 在已經出現用陶瓷制作的j 形引腳封裝和用塑料制作的無引腳封裝(標記為塑料lcc、pc lp、p -lcc 等),已經無法分辨。為此,日本電子機械工業會于1988 年決定,把從四側引出 j 形引 腳的封裝稱為qfj,把在四側帶有電極凸點的封裝稱為qfn(見qfj 和qfn)。
    40、p-lcc
    有時候是塑料qfj 的別稱,有時候是qfn(塑料lcc)的別稱(見qfj 和qfn)。部分
    lsi 廠家用plcc 表示帶引線封裝,用p-lcc 表示無引線封裝,以示區別。
    41、qfh
    四側引腳厚體扁平封裝。塑料qfp 的一種,為了防止封裝本體斷裂,qfp 本體制作得 較厚(見qfp)。部分半導體廠家采用的名稱。
    42、qfi
    四側i 形引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝四個側面引出,向下呈i 字 。 也稱為msp(見msp)。貼裝與印刷基板進行碰焊連接。由于引腳無突出部分,貼裝占有面 積小 于qfp。 日立制作所為視頻模擬ic 開發并使用了這種封裝。此外,日本的motorola 公司的pll ic 也采用了此種封裝。引腳中心距1.27mm,引腳數從18 于68。
    43、qfj
    四側j形引腳扁平封裝。表面貼裝封裝之一。引腳從封裝四個側面引出,向下呈j字形。是日本電子機械工業會規定的名稱。引腳中心距1.27mm。
    材料有塑料和陶瓷兩種。塑料qfj 多數情況稱為plcc(見plcc),用于微機、門陳列、 dram、assp、otp 等電路。引腳數從18至84。
    陶瓷qfj 也稱為clcc、jlcc(見clcc)。帶窗口的封裝用于紫外線擦除型eprom 以及 帶有eprom 的微機芯片電路。引腳數從32 至84。
    44、qfn
    四側無引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。現在多稱為lcc。qfn是日本電子機械工業會規定的名稱。封裝四側配置有電極觸點,由于無引腳,貼裝占有面積比qfp小,高度比qfp低。但是,當印刷基板與封裝之間產生應力時,在電極接觸處就不能得到緩解。因此電極觸點難于作到qfp的引腳那樣多,一般從14到100左右。 材料有陶瓷和塑料兩種。當有lcc標記時基本上都是陶瓷qfn。電極觸點中心距1.27mm。
    塑料qfn 是以玻璃環氧樹脂印刷基板基材的一種低成本封裝。電極觸點中心距除1.27mm 外,還有0.65mm 和0.5mm 兩種。這種封裝也稱為塑料lcc、pclc、p-lcc 等。
    45、qfp
    四側引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一,引腳從四個側面引出呈海鷗翼(l)型?;挠?陶 瓷、金屬和塑料三種。從數量上看,塑料封裝占絕大部分。當沒有特別表示出材料時, 多數情 況為塑料qfp。塑料qfp 是最普及的多引腳lsi 封裝。不僅用于微處理器,門陳列等數字 邏輯lsi 電路,而且也用于vtr 信號處理、音響信號處理等模擬lsi 電路。引腳中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多種規格。0.65mm 中心距規格中最多引腳數為304。
    日本將引腳中心距小于0.65mm 的qfp 稱為qfp(fp)。但現在日本電子機械工業會對qfp 的外形規格進行了重新評價。在引腳中心距上不加區別,而是根據封裝本體厚度分為 qfp(2.0mm~3.6mm 厚)、lqfp(1.4mm 厚)和tqfp(1.0mm 厚)三種。
    另外,有的lsi 廠家把引腳中心距為0.5mm 的qfp 專門稱為收縮型qfp 或sqfp、vqfp。 但有的廠家把引腳中心距為0.65mm 及0.4mm 的qfp 也稱為sqfp,至使名稱稍有一些混亂 。 qfp 的缺點是,當引腳中心距小于0.65mm 時,引腳容易彎曲。為了防止引腳變形,現已 出現了幾種改進的qfp 品種。如封裝的四個角帶有樹指緩沖墊的bqfp(見bqfp);帶樹脂 保護 環覆蓋引腳前端的gqfp(見gqfp);在封裝本體里設置測試凸點、放在防止引腳變形的專 用夾 具里就可進行測試的tpqfp(見tpqfp)。 在邏輯lsi 方面,不少開發品和高可靠品都封裝在多層陶瓷qfp 里。引腳中心距最小為 0.4mm、引腳數最多為348 的產品也已問世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷qfp(見gerqa d)。
    46、qfp
    小中心距qfp。日本電子機械工業會標準所規定的名稱。指引腳中心距為0.55mm、0.4mm 、 0.3mm 等小于0.65mm 的qfp(見qfp)。
    47、qic
    陶瓷qfp 的別稱。部分半導體廠家采用的名稱(見qfp、cerquad)。
    48、qip
    塑料qfp 的別稱。部分半導體廠家采用的名稱(見qfp)。
    49、qtcp
    四側引腳帶載封裝。tcp 封裝之一,在絕緣帶上形成引腳并從封裝四個側面引出。是利 用 tab 技術的薄型封裝(見tab、tcp)。
    50、qtp
    四側引腳帶載封裝。日本電子機械工業會于1993 年4 月對qtcp 所制定的外形規格所用 的 名稱(見tcp)。
    51、quil
    quip 的別稱(見quip)。
    52、quip
    四列引腳直插式封裝。引腳從封裝兩個側面引出,每隔一根交錯向下彎曲成四列。引腳 中 心距1.27mm,當插入印刷基板時,插入中心距就變成2.5mm。因此可用于標準印刷線路板 。是 比標準dip 更小的一種封裝。日本電氣公司在臺式計算機和家電產品等的微機芯片中采 用了些 種封裝。材料有陶瓷和塑料兩種。引腳數64。
    53、sdip
    收縮型dip。插裝型封裝之一,形狀與dip 相同,但引腳中心距(1.778mm)小于dip(2.54 mm),
    因而得此稱呼。引腳數從14 到90。也有稱為sh-dip 的。材料有陶瓷和塑料兩種。
    54、sh-dip
    同sdip。部分半導體廠家采用的名稱。
    55、sil
    sip 的別稱(見sip)。歐洲半導體廠家多采用sil 這個名稱。
    56、simm
    單列存貯器組件。只在印刷基板的一個側面附近配有電極的存貯器組件。通常指插入插 座 的組件。標準simm 有中心距為2.54mm 的30 電極和中心距為1.27mm 的72 電極兩種規格 。 在印刷基板的單面或雙面裝有用soj 封裝的1 兆位及4 兆位dram 的simm 已經在個人 計算機、工作站等設備中獲得廣泛應用。至少有30~40%的dram 都裝配在simm 里。
    57、sip
    單列直插式封裝。引腳從封裝一個側面引出,排列成一條直線。當裝配到印刷基板上時 封 裝呈側立狀。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數從2 至23,多數為定制產品。封裝的形 狀各 異。也有的把形狀與zip 相同的封裝稱為sip。
    58、sk-dip
    dip 的一種。指寬度為7.62mm、引腳中心距為2.54mm 的窄體dip。通常統稱為dip(見 dip)。
    59、sl-dip
    dip 的一種。指寬度為10.16mm,引腳中心距為2.54mm 的窄體dip。通常統稱為dip。
    60、smd
    表面貼裝器件。偶而,有的半導體廠家把sop 歸為smd(見sop)。
    sop 的別稱。世界上很多半導體廠家都采用此別稱。(見sop)。
    61、soi
    i 形引腳小外型封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝雙側引出向下呈i 字形,中心 距 1.27mm。貼裝占有面積小于sop。日立公司在模擬ic(電機驅動用ic)中采用了此封裝。引 腳數 26。
    62、soic
    sop 的別稱(見sop)。國外有許多半導體廠家采用此名稱。
    63、soj
    j 形引腳小外型封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝兩側引出向下呈j 字形,故此 得名。 通常為塑料制品,多數用于dram 和sram 等存儲器lsi 電路,但絕大部分是dram。用so j 封裝的dram 器件很多都裝配在simm 上。引腳中心距1.27mm,引腳數從20 至40(見simm )。
    64、sql
    按照jedec(美國聯合電子設備工程委員會)標準對sop 所采用的名稱(見sop)。
    65、sonf
    無散熱片的sop。與通常的sop 相同。為了在功率ic 封裝中表示無散熱片的區別,有意 增添了nf(non-fin)標記。部分半導體廠家采用的名稱(見sop)。
    66、sop
    小外形封裝。表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出呈海鷗翼狀(l 字形)。材料有 塑料 和陶瓷兩種。另外也叫sol 和dfp。
    sop 除了用于存儲器lsi 外,也廣泛用于規模不太大的assp 等電路。在輸入輸出端子不 超過10~40 的領域,sop 是普及最廣的表面貼裝封裝。引腳中心距1.27mm,引腳數從8 ~44。
    另外,引腳中心距小于1.27mm 的sop 也稱為ssop;裝配高度不到1.27mm 的sop 也稱為 tsop(見ssop、tsop)。還有一種帶有散熱片的sop。
    67、sow
    寬體sop。部分半導體廠家采用的名稱。
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