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芯片封装技术详细介绍

返回列表 来源: 发布日期:2022-04-20


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1、BGA|ball grid array

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也称CPAC(globe top pad array carrier)。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,随后在个人计算机中普及。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。美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为MPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC。

2、C-(ceramic)

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。

3、COB (chip on board)


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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,并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB 是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。



4、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。欧洲半导体厂家多用DIL。DIP 是普及的插装型封装,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SK-DIP(skinny dual in-line package) 和SL-DIP(slim dual in-line package)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(4.2)。
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5、flip-chip

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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上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小、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


6、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。


7、H-(with heat sink)
表示带散热器的标记。例如,HSOP 表示带散热器的SOP。



8、MCM(multi-chip module) 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高的,但成本也高。 


9、P-(plastic) 




表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料DIP。
10、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。


11、QFP(quad flat package) 四侧引脚扁平封装

表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP。塑料QFP 是普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI 电路,而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中多引脚数为304。



有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱。

另外按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准把引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm的QFP称为MQFP(metric quad flat package)。日本电子机械工业会标准所规定引脚中心距.55mm、0.4mm、0.3mm 等小于0.65mm 的QFP称为QFP(FP) (QFP fine pitch),小中心距QFP。又称FQFP(fine pitch quad flat package)。但现在日本电子机械工业会对QFP的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。 

QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见11.1);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP;在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP。在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距小为0.4mm、引脚数多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见11.9)。 
11.1 BQFP(quad flat package with 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。


11.2 QIC(quad in-line ceramic package)

陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称。

11.3 QIP(quad in-line plastic package)

塑料QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称。


11.4 PFPF(plastic flat package)

塑料扁平封装。塑料QFP 的别称。部分LSI 厂家采用的名称。

11.5 QFH(quad flat high package)
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四侧引脚厚体扁平封装。塑料QFP 的一种,为了防止封装本体断裂,QFP 本体制作得较厚。部分半导体厂家采用的名称。

11.6 CQFP(quad fiat package with guard ring)

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带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一,引脚用树脂保护环掩蔽,以防止弯曲变形。在把LSI 组装在印刷基板上之前,从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L 形状)。这种封装在美国Motorola 公司已批量生产。引脚中心距0.5mm,引脚数多为208 左右。


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