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芯片封裝類型匯總
發布時間:2021-08-17 點擊數:1561

★ 前言 ★


芯片封裝,簡單點來講就是把制造廠生產出來的集成電路裸片放到一塊起承載作用的基板上,再把管腳引出來,然后固定包裝成為一個整體。它可以起到保護芯片的作用,相當于是芯片的外殼,不僅能固定、密封芯片,還能增強其電熱性能。所以,封裝對CPU和其他大規模集成電路起著非常重要的作用。

常見的封裝材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金屬等。

BGA


BGA(ball grid array)球形觸點陳列。表面貼裝型封裝之一。

在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點用以代替引腳,在印刷基板的正面裝配LSI芯片,然后用模壓樹脂或灌封方法進行密封。也稱為凸點陳列載體(PAC)。引腳可超過200,是多引腳LSI用的一種封裝。封裝本體也可做得比QFP小。例如,引腳中心距為1.5mm的360引腳BGA僅為31mm見方;而引腳中心距為0.5mm的304引腳QFP為40mm見方。而且BGA不用擔心QFP那樣的引腳變形問題。該封裝是美國Motorola公司開發的,首先在便攜式電話等設備中被采用。最初,BGA的引腳(凸點)中心距為1.5mm,引腳數為225?,F在也有一些LSI廠家正在開發500引腳的BGA。BGA的問題是回流焊后的外觀檢查?,F在尚不清楚是否有效的外觀檢查方法。有的認為,由于焊接的中心距較大,連接可以看作是穩定的,只能通過功能檢查來處理。美國Motorola公司把用模壓樹脂密封的封裝稱為OMPAC,而把灌封方法密封的封裝稱為GPAC。對BGA別稱為CPAC(globe top pad array carrier)。 


PGA


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。


碰焊PGA是表面貼裝型PGA的別稱。

LGA


LGA(land grid array)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。

Cerdip

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。

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)。


Cerquad


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。


CLCC


CLCC(ceramic leaded chip carrier)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)。


 COB


COB(chip on board)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,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。


DIL\DIP


DIL(dual in-line)DIP的別稱(見DIP)。歐洲半導體廠家多用此名稱。


DIP(dual in-line package)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)。

DICP


DICP(dual tape carrier package)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。

flip-chip



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。

FP(QFP\SOP)


FP(flat package)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。

QFP(quad flat package),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?;挠刑沾?、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。 


BQFP


BQFP(quad flat package with bumper)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)。

此款芯片采用trim form(一體切筋成型),Molding材料分為單顆塑封,不采用刀片切割,采用裸漏管腳成型切斷。Trim form切割,適用于當前市面所有此類芯片的切割。

FQFP


FQFP(fine pitch quad flat package)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。

MQFP

MQFP(metric quad flat package)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)。 


CQFP

CQFP(quad fiat package with guard ring)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。

QFN


QFN(quad flat non-leaded package)四側無引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一?,F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。 


 JLCC

JLCC(J-leaded chip carrier)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。

LOC

LOC(lead on chip)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。

 L-QUAD

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。

MCM

MCM(multi-chip module)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。

MFP

MFP(mini flat package)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。


根據上述工藝介紹,目前市面上的封裝產品,只要芯片管腳不外露,均可使用劃片刀進行切割。根據不同切割質量要求,可分為電鍍軟刀、金屬軟刀和樹脂軟刀。其中,樹脂軟刀具有切割鋒利、毛刺小的優點,而電鍍軟刀具有槽型保持性好、壽命長的優點。


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