常見的集成電路封裝形式有哪些

2020-12-03 電子發燒友

常見的集成電路封裝形式有哪些

廣州市諾 發表於 2020-10-13 17:08:25

　　集成電路的封裝形式有哪些？常見的七種集成電路的封裝形式如下：

　　1、SO封裝

　　引線比較少的小規模集成電路大多採用這種小型封裝。SO封裝又分為幾種，晶片寬度小於0.15in，電極引腳數目比較少的（一般在8~40腳之間），叫做SOP封裝；晶片寬度在0.25in以上，電極引腳數目在44以上的，叫做SOL封裝，這種晶片常見於隨機存儲器（RAM）；晶片寬度在0.6in以上，電極引腳數目在44以上的，叫做SOW封裝，這種晶片常見於可編程存儲器（E2PROM）。有些SOP封裝採用小型化或薄型化封裝，分別叫做SSOP封裝和TSOP封裝。大多數SO封裝的引腳採用翼形電極，也有一些存儲器採用J形電極（稱為SOJ），有利於在插座上擴展存儲容量。SO封裝的引腳間距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm幾種。

　　2、QFP封裝

　　QFP（Quad Flat Package）為四側引腳扁平封裝，是表面組裝集成電路主要封裝形式之一，引腳從四個側面引出呈翼（L）形。基材有陶瓷、金屬和塑料三種。從數量上看，塑料封裝佔絕大部分。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，不僅用於微處理器、門陣列等數字邏輯LSI電路，而且也用於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，引腳間距最小極限是0.3mm，最大是1.27mm。0.65mm中心距規格中最多引腳數為304。

　　為了防止引腳變形，現已出現了幾種改進的QFP品種。如封裝的四個角帶有樹脂緩衝墊（角耳）的BQFP，它在封裝本體的四個角設置突起，以防止在運送或操作過程中引腳發生彎曲變形。

　　3、PLCC封裝

　　PLCC是集成電路的有引腳塑封晶片載體封裝，它的引腳向內鉤回，叫做鉤形（J形）電極，電極引腳數目為16~84個，問距為1.27mm。PLCC封裝的集成電路大多是可編程的存儲器。晶片可以安裝在專用的插座上，容易取下來對其中的數據進行改寫；為了減少插座的成本，PLCC晶片也可以直接焊接在電路板上，但用手工焊接比較困難。PLCC的外形有方形和矩形兩種，方形的稱為 JEDEC MO-047，引腳有20~124條；矩形的稱為 JEDEC MO--052，引腳有18~32條。

　　4、LCCC封裝

　　LCCC是陶瓷晶片載體封裝的SMD集成電路中沒有引腳的一種封裝；晶片被封裝在陶瓷載體上，外形有正方形和矩形兩種，無引線的電極焊端排列在封裝底面上的四邊，電極數目正方形分別為16、20、24、28、44、52、68、84、100、124和156個，矩形分別為18、22、28和32個。引腳間距有1.0mm和1.27mm兩種。

　　LCCC引出端子的特點是在陶瓷外殼側面有類似城堡狀的金屬化凹槽和外殼底面鍍金電極相連，提供了較短的信號通路，電感和電容損耗較低，可用於高頻工作狀態，如微處理器單元、門陣列和存儲器。

　　LCCC集成電路的晶片是全密封的，可靠性高，但價格高，主要用於軍用產品中，並且必須考慮器件與電路板之間的熱膨脹係數是否一致的問題。

　　5、PQFN封裝

　　PQFN是一種無引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部中央位置有一個大面積裸露焊盤，提高了散熱性能。圍繞大焊盤的封裝外圍四周有實現電氣連接的導電焊盤。由於PQFN封裝不像SOP、QFP等具有翼形引腳，其內部引腳與焊盤之間的導電路徑短，自感係數及封裝體內的布線電阻很低，所以它能提供良好的電性能。由於PQFN具有良好的電性能和熱性能，體積小、質量小，因此已經成為許多新應用的理想選擇。PQFN非常適合應用在手機、數位相機、PDA、DV、智慧卡及其他可攜式電子設備等高密度產品中。

　　6、BGA封裝

　　BGA封裝即球柵陣列封裝，它將原來器件PccQFP封裝的J形或翼形電極引腳改成球形引腳，把從器件本體四周「單線性」順序引出的電極變成本體底面之下「全平面」式的格柵陣排列。這樣，既可以疏散引腳間距，又能夠增加引腳數目。焊球陣列在器件底面可以呈完全分布或部分分布。

　　BGA方式能夠顯著地縮小晶片的封裝表面積：假設某個大規模集成電路有400個I/O電極引腳，同樣取引腳的間距為1.27mm，則正方形QFP晶片每邊100條引腳，邊長至少達到127mm，晶片的表面積要在160cm2上；而正方形BGA晶片的電極引腳按20×20的行列均勻排布在晶片的下面，邊長只需25.4mm，晶片的表面積還不到7cm2。可見，相同功能的大規模集成電路，BGA封裝的尺寸比QFP的要小得多，有利於在PCB上提高裝配的密度。

　　從裝配焊接的角度看，BGA晶片的貼裝公差為0.3mm，比QFP晶片的貼裝精度要求0.08mm低得多。這就使BGA晶片的貼裝可靠性顯著提高，工藝失誤率大幅度下降，用普通多功能貼片機和回流焊設備就能基本滿足組裝要求。

　　採用BGA晶片使產品的平均線路長度縮短，改善了電路的頻率響應和其他電氣性能。

　　用再流焊設備焊接時，錫球的高度表面張力導致晶片的自校準效應（也叫「自對中」或「自定位」效應），提高了裝配焊接的質量。

　　正因為BGA封裝有比較明顯的優越性，所以大規模集成電路的BGA品種也在迅速多樣化。現在已經出現很多種形式，如陶瓷BGA（CBGA）、塑料BGA（PBGA）及微型BGA（Micro-BGA、µBGA或CSP）等，前兩者的主要區分在於封裝的基底材料，如CBGA採用陶瓷，PBGA採用BT樹脂；而後者是指那些封裝尺寸與晶片尺寸比較接近的微型集成電路。

　　目前可以見到的一般BGA晶片，焊球間距有1.5mm、1.27mm和1.0mm三種；而µBGA晶片的焊球間距有0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm和0.3mm多種

　　7、CSP封裝

　　CSP的全稱為 Chip Scale Package，為晶片尺寸級封裝的意思。它是BGA進一步微型化的產物，做到裸晶片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝後的IC尺寸邊長不大於晶片長度的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。CSP封裝可以讓晶片面積與封裝面積之比超過1:1.14，已經非常接近於1:1的理想情況。

　　在相同的晶片面積下，CSP所能達到的引腳數明顯地要比TSOP、BGA引腳數多得多。TSOP最多為304根引腳，BGA的引腳極限能達到600根，而CSP理論上可以達到1000根。由於如此高度集成的特性，晶片到引腳的距離大大縮短了，線路的阻抗顯著減小，信號的衰減和幹擾大幅降低。CSP封裝也非常薄，金屬基板到散熱體的最有效散熱路徑僅有0.2mm，提升了晶片的散熱能力。

　　目前的CSP還主要用於少I/O端數集成電路的封裝，如計算機內存條和便攜電子產品。未來則將大量應用在信息家電（IA）、數位電視（DTV）、電子書（E-Book）無線網絡WLAN/GigabitEthernet、ADSL等新興產品中。
責任編輯：YYX

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