天天头条:芯片封装大全集锦


【资料图】

age-----PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。
SOP-----Small Outline Package------1968~1969年菲为浦公司就开发出小外形封装(SOP)。以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。


常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。
按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。
两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。
双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。
双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有6~6.5±mm、7.6mm、10.5~10.65mm等。
四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有:10×10mm(不计引线长度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm(不计引线长度)等。

CPU封装形式:
自从Intel公司1971年设计制造出4位微处理器芯片以来,在20多年里,CPU从Intel 4004、80286、80386、80486发展到Pentium、PⅡ、PⅢ、P4,从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从MHz发展到今天的GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000多个跃升到千万以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI(超大规模集成电路)达到ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,甚至可能达到2000根。这一切真是一个翻天覆地的变化。
对于CPU,大家已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、PⅡ、Celeron、K6、K6-2、Athlon……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。 所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI(Large Scalc Integrat~on)集成电路都起着重要的作用,新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历厂好儿代的变迁,从DIP,QFP,PGA,BGA,到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好。引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。
下面将对具体的封装形式作详细说明。
1、DIP封装   20世纪70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual ln-line Package)。DIP封装具有以下特点: (1)适合PCB(印刷电路板)的穿孔安装; (2)比TO型封装易于对PCB布线; (3)操作方便。   DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。   衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近l越好。以采用40根I/O引脚塑料双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=(3 x3)/(15.24 x 50)=1:86,离l相差很远。不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。Intel公司早期的CPU,如8086、80286,都采用PDIP封装(塑料双列直插)。
2、载体封装   20世纪80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic ChipCarrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Out-line Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)。   以0.5mm焊区中心距、208根I/O引脚QFP封装的CPU为例,如果外形尺寸为28mm x 28mm,芯片尺寸为lOmmx 10mm,则芯片面积/封装面积二(10 x 10)/(28 x 28) 二l:7.8,由此可见QFP封装比DIP封装的尺寸大大减小。QFP的特点是: (1)用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; (2)封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; (3)操作方便; (4)可靠性高。   Intel公司的80386处理器就采用塑料四边引出扁平封装(PQFP)。
3、BGA封装   20世纪90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,芯片集成度不断提高,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大,对集成电路封装的要求也更加严格。为满足发展的需要,在原有封装方式的基础上,又增添了新的方式一一球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的最佳选择。 其特点有: (1)I/O引脚数虽然增多,但引脚间距远大于QFP,从而提高了组装成品率; (2)虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称C4焊接,从而可以改善它的电热性能; (3)厚度比QFP减少l/2以上,重量减轻3/4以上; (4)寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高; (5)组装可用共面焊接,可靠性高; (6)BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大。 Intel公司对集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管)、功牦很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、PentiumⅡ采用陶瓷针栅阵列封装(CPGA)和陶瓷球栅阵列封装(CBGA),并在外壳上安装微型排风扇散热,从而使CPU能稳定可靠地工作。
4、面向未来的封装技术 BGA封装比QFP先进,更比PGA好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进,研制出另一种称为μBGA的封装技术,按0.5mm焊区中心距,芯片面积/封装面积的比为l:4,比BGA前进了一大步。 94年9月,口本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1.1的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称CSP(Chip Sizc Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: (1)满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; (2)解决丁IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; (3)封装面积缩小到BGA的1/4甚至1/10,延迟时间大大缩小。   曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(AS1C)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: (1)封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化; (2)缩小整机/组件封装尺寸和重量。一般体积减小1/4,重量减轻l/3; (3)可靠性大大提高。
 
 随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片SOC(System 0n Chip)和电脑级芯片PCOC(PC 0n Chip)。相信随着CPU和其他ULSI电路的不断进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。
   最后,谈谈CPU封装方式与接口架构。SECC2封装、FC-PGA封装,BGA封装;Slot A、Socket 370、Socket 62……CPU的封装与它的接口有着紧密的联系,所以我们往往又把它的接口形式称呼为封装形式。实际上这是不正确的,我们可以这样理解,接口只是与封装的引脚有关而已,与封装形式是两回事。如果你想成为硬件高手,不想被别人笑话,可千万别在论坛上出现这样的低级错误

推荐DIY文章
热点评!三星Note9智能扫描怎么用?三星Galaxy Note9智能扫描使用教程
全球资讯:下载小说到手机里操作教程
全球热讯:一加手机如何省电?一加手机耗电过快解决方法介绍
当前要闻:iphone4s闹钟在哪里以及怎么设置闹钟
当前关注:华硕飞马手机详细评测 智能桌面系统/300万像素拍照
世界短讯!iphone描述文件无法删除怎么解决?
精彩新闻

超前放送