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常見芯片封裝有哪幾種?

時間:2021-01-23 16:43 點擊次數:
 

我們經常聽說某某芯片采用什么什么的封裝方式,在我們的電腦中,存在著各種各樣不同處理芯片,那么,它們又是是采用何種封裝形式呢?并且這些封裝形式又有什么樣的技術特點以及優越性呢?那么就請看看下面的這篇文章,將為你介紹個中芯片封裝形式的特點和優點。

 

626969cc澳门资料大全-393444dcom澳门资料大全-2021澳门合彩开彩结果一、DIP雙列直插式封裝

 

DIP(DualIn-line Package)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數中小規模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結構的芯片插座上。當然,也可以直接插在有相同焊孔數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特別小心,以免損壞引腳。

 

DIP封裝具有以下特點:

 

1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。

626969cc澳门资料大全-393444dcom澳门资料大全-2021澳门合彩开彩结果2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。

Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式,緩存(Cache)和早期的內存芯片也是這種封裝形式。

 

626969cc澳门资料大全-393444dcom澳门资料大全-2021澳门合彩开彩结果二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

 

QFP(Plastic Quad Flat Package)封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大型集成電路都采用這種封裝形式,其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設備技術)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計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點,即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

PFP(Plastic Flat Package)方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。   QFP/PFP封裝具有以下特點:   1.適用于SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝布線。 2.適合高頻使用。 3.操作方便,可靠性高。 4.芯片面積與封裝面積之間的比值較小。   Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。   三、PGA插針網格陣列封裝   PGA(Pin Grid Array Package)芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少,可以圍成2-5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸,從486芯片開始,出現一種名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。   ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起,CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處,利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力,將CPU的引腳與插座牢牢地接觸,絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起,則壓力解除,CPU芯片即可輕松取出。   PGA封裝具有以下特點:   1.插拔操作更方便,可靠性高。 2.可適應更高的頻率。   Intel系列CPU中,80486和Pentium、Pentium Pro均采用這種封裝形式。   四、BGA球柵陣列封裝   隨著集成電路技術的發展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關系到產品的功能性,當IC的頻率超過100MHz時,傳統封裝方式可能會產生所謂的“CrossTalk”現象,而且當IC的管腳數大于208 Pin時,傳統的封裝方式有其困難度。因此,除使用QFP封裝方式外,現今大多數的高腳數芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術。BGA一出現便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。   BGA封裝技術又可詳分為五大類:   1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般為2-4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。   2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片(FlipChip,簡稱FC)的安裝方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過這種封裝形式。   3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬質多層基板。   4.TBGA(TapeBGA)基板:基板為帶狀軟質的1-2層PCB電路板。   5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封裝中央有方型低陷的芯片區(又稱空腔區)。   BGA封裝具有以下特點:   1.I/O引腳數雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率。 2.雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能。 3.信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。 4.組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。   BGA封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段。1987年,日本西鐵城(Citizen)公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片(即BGA)。而后,摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發BGA的行列。1993年,摩托羅拉率先將BGA應用于移動電話。同年,康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前,Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等),以及芯片組(如i850)中開始使用BGA,這對BGA應用領域擴展發揮了推波助瀾的作用。目前,BGA已成為極其熱門的IC封裝技術,其全球市場規模在2000年為12億塊,預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。   五、CSP芯片尺寸封裝   隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮,封裝技術已進步到CSP(Chip Size Package)。它減小了芯片封裝外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍,IC面積只比晶粒(Die)大不超過1.4倍。 CSP封裝又可分為四類:   1.Lead Frame Type(傳統導線架形式),代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達(Goldstar)等等。 2.Rigid Interposer Type(硬質內插板型),代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。 3.Flexible Interposer Type(軟質內插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。 4.Wafer Level Package(晶圓尺寸封裝):有別于傳統的單一芯片封裝方式,WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片,它號稱是封裝技術的未來主流,已投入研發的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。   CSP封裝具有以下特點:   1.滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。 2.芯片面積與封裝面積之間的比值很小。 3.極大地縮短延遲時間。   CSP封裝適用于腳數少的IC,如內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電(IA)、數字電視(DTV)、電子書(E-Book)、無線網絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽(Bluetooth)等新興產品中。   六、MCM多芯片模塊   為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題,把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多層互聯基板上用SMD技術組成多種多樣的電子模塊系統,從而出現MCM(Multi Chip Model)多芯片模塊系統。 MCM具有以下特點:   1.封裝延遲時間縮小,易于實現模塊高速化。 2.縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。 3.系統可靠性大大提高。   芯片封裝分類 1,按芯片的裝載方式; 裸芯片在裝載時,它的有電極的一面可以朝上也可以朝下,因此,芯片就有正裝片和倒裝片之分,布線面朝上為正裝片,反之為倒裝片.  另外,裸芯片在裝載時,它們的電氣連接方式亦有所不同,有的采用有引線鍵合方式,有的則采用無引線鍵合方式 2,按芯片的基板類型; 基板的作用是搭載和固定裸芯片,同時兼有絕緣,導熱,隔離及保護作用.它是芯片內外電路連接的橋梁.從材料上看,基板有有機和無機之分,從結構上看,基板有單層的,雙層的,多層的和復合的. 3,按芯片的封接或封裝方式; 裸芯片裸芯片及其電極和引線的封裝或封接方式可以分為兩類,即氣密性封裝和樹脂封裝,而氣密性封裝中,根據封裝材料的不同又可分為:金屬封裝,陶瓷封裝和玻璃封裝三種類型. 前三類屬一級封裝的范疇,涉及裸芯片及其電極和引線的封裝或封接,   4,按芯片的外型結構; 按芯片的外型,結構分大致有DIP,SIP,ZIP,S-DIP,SK-DIP,PGA, 其中前6種屬引腳插入型 SOP,MSP,QFP,SVP,LCCC,PLCC,SOJ,BGA,CSP, , ,隨后的9種為表面貼裝型: DIP:雙列直插式封裝.顧名思義,該類型的引腳在芯片兩側排列,是插入式封裝中最常見的一種,引腳節距為2.54 mm,電氣性能優良,又有利于散熱,可制成大功率器件.  SIP:單列直插式封裝.該類型的引腳在芯片單側排列,引腳節距等特征與DIP基本相同.ZIP:Z型引腳直插式封裝.該類型的引腳也在芯片單側排列,只是引腳比SIP粗短些,節距等特征也與DIP基本相同.  S-DIP:收縮雙列直插式封裝.該類型的引腳在芯片兩側排列,引腳節距為1.778 mm,芯片集成度高于DIP.  SK-DIP:窄型雙列直插式封裝.除了芯片的寬度是DIP的1/2以外,其它特征與DIP相同.PGA:針柵陣列插入式封裝.封裝底面垂直陣列布置引腳插腳,如同針柵.插腳節距為2.54 mm或1.27mm,插腳數可多達數百腳.用于高速的且大規模和超大規模集成電路.  SOP:小外型封裝.表面貼裝型封裝的一種,引腳端子從封裝的兩個側面引出,字母L狀.引腳節距為1.27mm.  MSP:微方型封裝.表面貼裝型封裝的一種,又叫QFI等,引腳端子從封裝的四個側面引出,呈I字形向下方延伸,沒有向外突出的部分,實裝占用面積小,引腳節距為1.27mm.  QFP:四方扁平封裝.表面貼裝型封裝的一種,引腳端子從封裝的兩個側面引出,呈L字形,引腳節距為1.0mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm,0.3mm,引腳可達300腳以上.  SVP:表面安裝型垂直封裝.表面貼裝型封裝的一種,引腳端子從封裝的一個側面引出,引腳在中間部位彎成直角,彎曲引腳的端部與PCB鍵合,為垂直安裝的封裝.實裝占有面積很小.引腳節距為0.65mm,0.5mm .  LCCC:無引線陶瓷封裝載體.在陶瓷基板的四個側面都設有電極焊盤而無引腳的表面貼裝型封裝.用于高速,高頻集成電路封裝.  PLCC:無引線塑料封裝載體.一種塑料封裝的LCC.也用于高速,高頻集成電路封裝.  SOJ:小外形J引腳封裝.表面貼裝型封裝的一種,引腳端子從封裝的兩個側面引出,呈J字形,引腳節距為1.27mm.  BGA:球柵陣列封裝.表面貼裝型封裝的一種,在PCB的背面布置二維陣列的球形端子,而不采用針腳引腳.焊球的節距通常為1.5mm,1.0mm,0.8mm,與PGA相比,不會出現針腳變形問題.  CSP:芯片級封裝.一種超小型表面貼裝型封裝,其引腳也是球形端子,節距為0.8mm,0.65mm,0.5mm等.  TCP等,最后一種是TAB型 TCP:帶載封裝.在形成布線的絕緣帶上搭載裸芯片,并與布線相連接的封裝.與其他表面貼裝型封裝相比,芯片更薄,引腳節距更小,達0.25mm,而引腳數可達500針以上. 5,按芯片的封裝材料 按芯片的封裝材料分有金屬封裝,陶瓷封裝,金屬-陶瓷封裝,塑料封裝.  金屬封裝:金屬材料可以沖,壓,因此有封裝精度高,尺寸嚴格,便于大量生產,價格低廉等優點.  陶瓷封裝:陶瓷材料的電氣性能優良,適用于高密度封裝.  金屬-陶瓷封裝:兼有金屬封裝和陶瓷封裝的優點.  塑料封裝:塑料的可塑性強,成本低廉,工藝簡單,適合大批量生產. 后二類屬二級封裝的范疇,對PCB設計大有用處,  

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