《電子技術(shù)應(yīng)用》
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各類芯片封裝簡介

2017-07-11
來源:ZLG致遠電子
關(guān)鍵詞: IC 儲芯片 DIP 集成電路

  日常工作中,電子工程師會經(jīng)常接觸到各種類型的IC,比如邏輯芯片,、存儲芯片,、MCU或者FPGA等,,對于它們的功能特性,,工程師們或許會比較清楚,但講到IC的封裝,,不知道了解多少,?

  這里將介紹一些常用的IC封裝原理及功能特性,通過了解各種類型IC的封裝,,電子工程師在設(shè)計電子電路原理時,,可以準確地選擇IC,而對于工廠批量生產(chǎn)燒錄,,更可以快速地找到對應(yīng)IC封裝的燒錄座型號,。

  一、DIP雙列直插式封裝

  DIP是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,,其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的IC有兩排引腳,,需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上,。當然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接,。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應(yīng)特別小心,,以免損壞引腳。

  DIP封裝具有以下特點:

  u適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,,操作方便,。

  u芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大,。

  DIP是最普及的插裝型封裝,,應(yīng)用范圍包括標準邏輯IC,存儲器和微機電路等,。

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  圖1 DIP封裝圖

  二,、QFP/ PFP類型封裝

  QFP/PFP封裝的芯片引腳之間距離很小,,管腳很細,一般大規(guī)?;虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式,。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設(shè)備技術(shù))將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔,,一般在主板表面上有設(shè)計好的相應(yīng)管腳的焊點,。將芯片各腳對準相應(yīng)的焊點,即可實現(xiàn)與主板的焊接,。

  QFP/PFP封裝具有以下特點:

  u適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線,。

  u成本低廉,適用于中低功耗,,適合高頻使用。

  u操作方便,,可靠性高,。

  u芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

  u成熟的封轉(zhuǎn)類型,,可采用傳統(tǒng)的加工方法,。

  目前QFP/PFP封裝應(yīng)用非常廣泛,很多MCU 廠家的A芯片都采用了該封裝,。

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  圖2 QFP封裝圖

  三,、BGA類型封裝

  隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,對集成電路的封裝要求更加嚴格,。這是因為封裝技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的功能性,,當IC的頻率超過100MHZ時,傳統(tǒng)封裝方式可能會產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象,,而且當IC的管腳數(shù)大于208 Pin時,,傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此,,除使用QFP封裝方式外,,現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片皆轉(zhuǎn)為使用BGA(BALL Grid Array PACKAGE)封裝技術(shù)。

  BGA封裝具有以下特點:

  uI/O引腳數(shù)雖然增多,,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,,提高了成品率。

  uBGA的陣列焊球與基板的接觸面大,、短,,有利于散熱。

  uBGA陣列焊球的引腳很短,,縮短了信號的傳輸路徑,,減小了引線電感,、電阻;信號傳輸延遲小,,適應(yīng)頻率大大提高,,因而可改善電路的性能。

  u組裝可用共面焊接,,可靠性大大提高,。

  uBGA適用于MCM封裝,能夠?qū)崿F(xiàn)MCM的高密度,、高性能,。

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  圖3 BGA封裝圖

  四、SO類型封裝

  SO類型封裝包含有:SOP(小外形封裝),、TOSP(薄小外形封裝),、SSOP (縮小型SOP)、VSOP(甚小外形封裝),、SOIC(小外形集成電路封裝)等類似于QFP形式的封裝,,只是只有兩邊有管腳的芯片封裝形式,該類型的封裝是表面貼裝型封裝之一,,引腳從封裝兩側(cè)引出呈“ L” 字形,。

  該類型的封裝的典型特點就是在封裝芯片的周圍做出很多引腳,封裝操作方便,可靠性比較高,是目前的主流封裝方式之一,,目前比較常見的是應(yīng)用于一些存儲器類型的IC,。

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  圖4 SOP封裝圖

  五、QFN封裝類型

  QFN是一種無引線四方扁平封裝,,是具有外設(shè)終端墊以及一個用于機械和熱量完整性暴露的芯片墊的無鉛封裝,。

  該封裝可為正方形或長方形。封裝四側(cè)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,。

  QFN封裝的特點:

  u表面貼裝封裝,,無引腳設(shè)計;

  u無引腳焊盤設(shè)計占有更小的PCB面積,;

  u組件非常薄(<1mm),,可滿足對空間有嚴格要求的應(yīng)用;

  u非常低的阻抗,、自感,,可滿足高速或者微波的應(yīng)用;

  u具有優(yōu)異的熱性能,,主要是因為底部有大面積散熱焊盤,;

  u重量輕,,適合便攜式應(yīng)用。

  QFN封裝的小外形特點,,可用于筆記本電腦,、數(shù)碼相機、個人數(shù)字助理(PDA),、移動電話和MP3等便攜式消費電子產(chǎn)品,。從市場的角度而言,QFN封裝越來越多地受到用戶的關(guān)注,,考慮到成本,、體積各方面的因素,QFN封裝將會是未來幾年的一個增長點,,發(fā)展前景極為樂觀,。

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  圖5  BGA封裝圖

  六、PLCC封裝類型

  PLCC是一種帶引線的塑料的芯片封裝載體.表面貼裝型的封裝形式,引腳從封裝的四個側(cè)面引出,,呈“丁”字形,,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。

  PLCC為特殊引腳芯片封裝,,它是貼片封裝的一種,,這種封裝的引腳在芯片底部向內(nèi)彎曲,因此在芯片的俯視圖中是看不見芯片引腳的,。這種芯片的焊接采用回流焊工藝,,需要專用的焊接設(shè)備,在調(diào)試時要取下芯片也很麻煩,,現(xiàn)在已經(jīng)很少用了,。

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  圖6  PLCC封裝圖

  由于IC的封裝類型繁多,對于研發(fā)測試,,影響不大,,但對于工廠的大批量生產(chǎn)燒錄,IC封裝類型越多,,那么選擇對應(yīng)配套的燒錄座型號也會越多,。ZLG致遠電子十多年來專業(yè)于芯片燒錄行業(yè),其編程器支持并提供有各種封裝類型IC的燒錄座,,可供工廠批量生產(chǎn),。

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  圖7  P800Flash編程器


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