封裝形式詳解
芯片封裝,是把工廠生產(chǎn)出來(lái)的集成電路裸片放到一塊起承載作用的基板上,把管腳引出來(lái),再封裝成為一個(gè)整體。它可以保護(hù)芯片,相當(dāng)于芯片的外殼,起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用。
芯片封裝技術(shù)已經(jīng)歷幾代變遷,從DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn),包括芯片面積與封裝面積之比越來(lái)越接近于1,適用頻率越來(lái)越高,耐溫性能越來(lái)越好,引腳數(shù)增多,引腳間距減小,重量減小,可靠性提高,使用更加方便等。
封裝大致發(fā)展進(jìn)程:
結(jié)構(gòu)方面:TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
材料方面:金屬、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料
引腳形狀:長(zhǎng)引線直插→短引線或無(wú)引線貼裝→球狀凸點(diǎn)
裝配方式:通孔插裝→表面組裝→直接安裝
封裝形式大全
表面貼裝封裝(SOP)
SOP是英文Small Outline Package的縮寫(xiě),即小外形封裝。
SOP(小外觀封裝)表面貼裝封裝之一,引腳從封裝兩側(cè)引出海鷗翼(L字形)(L有塑料和陶瓷兩種材料。
SOP封裝技術(shù)由1968~1969年菲利浦公司開(kāi)發(fā)成功,逐漸衍生出:
SOJ,J型引腳小外形封裝
TSOP,薄小外形封裝
VSOP,甚小外形封裝
SSOP,縮小型SOP
TSSOP,薄的縮小型SOP
SOT,小外形晶體管
SOIC,小外形集成電路
DIP封裝
DIP是英文“Double In-line Package”的縮寫(xiě),即雙列直插式封裝。
插裝型封裝之一,引腳從封裝兩側(cè)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(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC,存貯器LSI,微機(jī)電路等。
PLCC封裝
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的縮寫(xiě),即塑封J引線芯片封裝。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(gè)側(cè)面引出,呈丁字形,是塑料制品。
PLCC封裝方式,外形呈正方形,32腳封裝,四周都有管腳,外形尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝適合用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線,具有外形尺寸小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
方形扁平式封裝(QFP/OTQ)
四邊扁平封裝工藝能有效利用空間,從而降低對(duì)印刷電路板空間大小的要求。
QFP封裝芯片引腳之間的距離很小,管腳很細(xì),一般采用大型或超大型集成電路,其引腳數(shù)量一般在100以上。
這種形式封裝的芯片必須使用SMT芯片與主板焊接采用表面安裝技術(shù)。
該封裝方式具有三大特點(diǎn):
①適用于SMD表面安裝技術(shù)PCB安裝在電路板上的布線;
②適合高頻使用;
③芯片面積與封裝面積之間的比值較小。
QFP適用于數(shù)字邏輯,如微處理器/門顯示LSI也適用于電路VTR模擬信號(hào)處理、音頻信號(hào)處理等LSI電路產(chǎn)品封裝。
球狀引腳柵格陣列封裝技術(shù)(BGA)
BGA是英文“Ball Grid Array Package”的縮寫(xiě),即球柵陣列封裝。BGA球狀引腳柵格陣列封裝技術(shù),高密度表面裝配封裝技術(shù)。
在封裝底部,引腳都成球狀并排列成一個(gè)類似于格子的圖案,由此命名為BGA,封裝密度、熱、電性能和成本是BGA封裝流行的主要原因。
隨著時(shí)間的推移,BGA封裝會(huì)有越來(lái)越多的改進(jìn),性價(jià)比將得到進(jìn)一步的提高,由于其靈活性和優(yōu)異的性能。
TO封裝
TO的英文全名是:Transistor Outline (晶體管外形),是一種晶體管封裝,旨在使引線能夠被成型加工并用于表面貼裝。
TO封裝技術(shù)從塑料材質(zhì),到金屬材質(zhì),不同的廠家TO封裝有不同的命名,但命名規(guī)則都是由封裝代號(hào)+管腳數(shù)組成:例如:TO-220-5,其中TO-220表示封裝的代號(hào),后面的5表示其管腳數(shù)。
芯片封裝技術(shù)不僅對(duì)內(nèi)置芯片起到一定的保護(hù)作用,也將直接影響到芯片的電熱性能,尤其在PCB設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,封裝技術(shù)至關(guān)重要。
衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是,芯片面積與封裝面積之比,這個(gè)比值越接近1越好。
封裝時(shí)需考慮的因素:
芯片面積與封裝面積之比,為提高封裝效率,盡量接近1:1;
引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠(yuǎn),以保證互不干擾,提高性能;
基于散熱的要求,封裝越薄越好。
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