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元器件封裝簡介

人氣: | 時間:2014/3/10 16:34:57 | 關閉

封裝,就是指把矽片上的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接.封裝形式是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方麵的作用,而且還通過芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件相連接,從而實現內部芯片與外部電路的連接。因為芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方麵,封裝後的芯片也更便於安裝和運輸。元件封裝(Footprint)或稱為元件外形名稱,其功能是提供電路板設計用,換言之,元件封裝就是電路板的元件。

 

元器件封裝分類

封裝主要分為DIP雙列直插和SMD貼片封裝兩種。從結構方麵,封裝經曆了最早期的晶體管TO(如TO-89、TO92)封裝發展到了雙列直插封裝,隨後由PHILIP公司開發出了SOP小外型封裝,以 後逐漸派生出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)及SOT(小外形晶體管)、SOIC(小外形集成電路)等。從材料介質方麵,包括金屬、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高強度工作條件需求的電路如軍工和宇航級別仍有大量的金屬封裝

 

元器件封裝結構

封裝大致經過了如下發展進程:   

結構方麵:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;   

材料方麵:金屬、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;   

引腳形狀:長引線直插->短引線或無引線貼裝->球狀凸點;   

裝配方式:通孔插裝->表麵組裝->直接安裝   

具體的封裝形式

1、SOP/SOIC封裝:SOP是英文Small Outline Package的縮寫,即小外形封裝。SOP封裝技術由1968~1969年菲利浦公司開發成功,以後逐漸派生出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)及SOT(小外形晶體管)、SOIC(小外形集成電路)等。

2、 DIP封裝:DIP是英文 Double In-line   Package的縮寫,即雙列直插式封裝。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,應用範圍包括標準邏輯IC,存貯器LSI,微機電路等。

3、 PLCC封裝 :PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的縮寫,即塑封J引線芯片封裝。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表麵安裝技術在PCB上安裝布線,具有外形尺寸小、可靠性高的優點。

4、 TQFP封裝:TQFP是英文thin quad flat package的縮寫,即薄塑封四角扁平封裝。四邊扁平封裝(TQFP)工藝能有效利用空間,從而降低對印刷電路板空間大小的要求。由於縮小了高度和體積,這種封裝工藝非常適合對空間要求較高的應用,如PCMCIA 卡和網絡器件。幾乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP 封裝。   

5、 PQFP封裝:PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的縮寫,即塑封四角扁平封裝。PQFP封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大規模集成電路采用這種封裝形式,其引腳數一般都在100以上。   

6、 TSOP封裝:TSOP是英文Thin Small Outline Package的縮寫,即薄型小尺寸封裝。TSOP內存封裝技術的一個典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳,TSOP適合用SMT技術(表麵安裝技術)在PCB(印製電路板)上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸時,寄生參數(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾動)減小,適合高頻應用,操作比較方便,可靠性也比較高。

7、 BGA封裝:BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,即球柵陣列封裝。20世紀90年代隨著技術的進步,芯片集成度不斷提高,I/O引腳數急劇增加,功耗也隨之增大,對集成電路封裝的要求也更加嚴格。為了滿足發展的需要,BGA封裝開始被應用於生產。

 

元器件封裝好壞衡量標準

由於封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB(印製電路板)的設計和製造,因此它是至關重要的。 衡量一個芯片封裝技術先進與否的重要指標是芯片麵積與封裝麵積之比,這個比值越接近1越好。

1、芯片麵積與封裝麵積之比為提高封裝效率,盡量接近1:1;   

2、引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠,以保證互不幹擾,提高性能;   

3、基於散熱的要求,封裝越薄越好。


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