A. 封装技术的常见的封装形式
常用元件及封装形式
元件名称
封装形式
电阻
RES2(1、3、4)
AXIAL0.3
AXIAL0.4
可变电阻
POT2(1)
VR5(1、2、3、4)
普通电容
CAP
RAD0.2
RAD0.3
电解电容
ELECTRO1
RB.2/.4
RB.3/.6
RB.4/.8
CAPACITOR
RAD0.2
RAD0.3
二极管
DIODE
DIODE0.4(AXIAL0.3)
稳压二极
ZENER1(2、3)
DIODE0.4(AXIAL0.3)
发光二极管LED
DIODE0.4
三极管
NPN(PNP)
TO-92A(单面板)TO-92B(双面板)
电感
INDUCTOR1
AXIAL0.3
可变电感
INDUCTOR4
AXIAL0.3
放大器
OPAMP
DIP8,14,16…
晶振
CRYSTAL
XTAL1
稳压块
VOLTREG
TO-220H
接口
CON2,3,4
SIP2,3,4…
按钮
SW-PB
DIP4
电源
POWER4
开关
SW
SPST
AXIAL0.4
SW
SPDT
SW
DPDT
接收二极管PHOTO
三脚插座
LAMP
NEON
B. 集成电路的封装形式有哪些
常用集成电路的封装形式
DIP
Dual Inline Package
双列直插式封装
FBGA
Fine-Pitch
Ball Grid Array
细密球型网数组
FTO220
LQFP
微型四方扁平封装
PCDIP
PQFP
Plastic
Quad Flat Package
塑料四方扁平封装
PSDIP
QFP
Quad Flat Package
SDIP
双列直插封装
SO
Small Outline Package
SOP EIAJ TYPE II 14L
Small
Outline Package
小型外框封装
SOT220
small
outline transistor
小外形晶体管
TO220
TSOP
Thin Small Outline Package
薄型小尺寸封装
TSSOP or TSOP II
Thin Shrink Outline Package
引脚超薄紧缩小型封装
PLCC
Plastic
Leaded Chip Carrier
塑料引线芯片载体
C. 如何选择封装形式
对于通用的标准集成电路产品,其封装类型和形式已由制造商在手册中说明。但对于ASIC来说,封装形式的选择则是ASIC设计中的一个重要组成部分,而且应该在集成电路早期的指标性能设计阶段就加以考虑。如果在封装的选择上发生错误同样会导致整个设计的重新修改。
在选择封装时需要考虑的问题是:
1.管脚数当然所选择的封装式其总管脚数应等于或大于集成电路芯片所需要的引出入端数 (包括输人,输出,控制端、电源端、地线端等的总数)。有时设计者只考虑总管脚数已与所需引出入端数相等是不够的,还必须号虑信号、电源、地端口在管壳上所处的方位,因为一个集成电路块总是要放在印刷电路板上并与其他集成电路块相连接,各个端口的位置将直接影响印刷电路板的布局布线。
2.腔体的尺寸
一定要有足够的腔体大小保证裸芯片能够安装进去。一个集成电路设计者必须充分了解每种封装对芯片尺寸的限制,这种限制包括长度和宽度两个方面。也就是说,如果对某一已完成的芯片没计,发现长度方向有足够的空间,但宽度方向却不够,这时需要改变设计或者改选另一种封装。
3.引脚节距的尺寸
除了管脚数、腔体尺寸外还要选择引脚节距的尺寸。因为同样一个24条脚的DIP封装,其节距有2.54 mm和1.77 mm两种,不同的节距会使总的封装尺寸不同。因此,集成电路设计者应画出封装的外形尺寸图作为提供给用户的完整性能手册的一部分。
4.封装高度
有些封装有普通型、薄型和超薄型之分。当然只有在特殊需要即厚度空间受到限制时才选择较薄的封装形式,因为这会带来成本的提高。
5.安装类型的选择
选择通孔插入式还是表面安装式是首先要决定的问题,因为两种安装技术很不相同,当然表面安装式会节约印刷电路板的面积,但在技术上也带来一些新的问题。引脚的平面一致性不够时会使有的引脚不同时接触到焊接表面因而造成虚焊等问题。如果采用有底座方式,则应考虑底座的代价和它的尺寸大小和高度。
6.散热性能和条件
在了解封装供应商给出的热阻值后,应计算出芯片可能达到的最高温度,计算时应先确定最坏的外界环境温度。对于密封或敞开、有无通风等不同情况,外界环境温度会有明显的差别。同时还要考虑周围是否有耗散热量大的器件如大电流输出晶体管、电压调整器等,如有,则局部区域的温度会显著高于平均的环境温度。如果考虑采用散热片帮助散热,则应考虑散热片的重量、高度以及如何固定在印刷电路板上使散热最为有效等问题。
D. IC封装形式分类
CDIP-----Ceramic Dual In-Line Package
CLCC-----Ceramic Leaded Chip Carrier
CQFP-----Ceramic Quad Flat Pack
DIP-----Dual In-Line Package
LQFP-----Low-Profile Quad Flat Pack
MAPBGA------Mold Array Process Ball Grid Array
PBGA-----Plastic Ball Grid Array
PLCC-----Plastic Leaded Chip Carrier
PQFP-----Plastic Quad Flat Pack
QFP-----Quad Flat Pack
SDIP-----Shrink Dual In-Line Package
SOIC-----Small Outline Integrated Package
SSOP-----Shrink Small Outline Package
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。DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
PLCC-----Plastic Leaded Chip Carrier-----PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
PQFP-----Plastic Quad Flat Package-----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。
E. IC 的封装有几种形式
SIP :Single-In-Line Package
DIP :Dual In-line Package 双列直插式封装
CDIP:Ceramic Dual-In-line Package 陶瓷双列直插式封装
PDIP:Plastic Dual-In-line Package 塑料双列直插式封装
QFP :Quad Flat Package 四方扁平封装
TQFP :Thin Quad Flat Package 薄型四方扁平封装
PQFP :Plastic Quad Flat Package 塑料方型扁平封装
MQFP :Metric Quad Flat Package
VQFP :Very Thin Quad Flat Package
SOP :Small Outline Package 小外型封装
SSOP :Shrink Small-Outline Package 缩小外型封装
TSOP :Thin Small-Outline Package 薄型小尺寸封装
TSSOP :Thin Shrink Small-Outline Package
QSOP :Quarter Small-Outline Package
VSOP :Very Small Outline Package
TVSOP :Very Thin Small-Outline Package
LCC :Leadless Ceramic Chip Carrier 无引线芯片承载封装
LCCC :Leadless Ceramic Chip Carrier
PLCC :Plastic Leaded Chip Carrier 塑料式引线芯片承载封装
BGA :Ball Grid Array 球栅阵列
F. 什么是封装形式
你说的时cpu的封装吗?供你参考!
集成电路芯片的封装形式
自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来,在20多年时间内,CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上,接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI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,下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。
对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……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、保护芯片和增强电热性能的作用,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,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI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了好几代的变迁,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。
一、DIP封装
70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点:
1.适合PCB的穿孔安装;
2.比TO型封装(图1)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),如图2所示。
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1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/15.24×50=1:86,离1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公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。
二、芯片载体封装
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 Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。
以0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是:
1.适合用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。
在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。
三、BGA封装
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,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种——球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。
BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。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1/2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公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ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,从而达到电路的稳定可靠工作。
四、面向未来的新的封装技术
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1:4,比BGA前进了一大步。
1994年9月日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 Size 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.解决了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至1/10,延迟时间缩小到极短。
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(ASIC)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1/3;
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 On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。
随着CPU和其他ULSI电路的进步,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。
芯片封装形式
封装形式:
封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过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相连接。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1越好。
封装大致经过了如下发展进程:
结构方面:TO->DIP->LCC->QFP->BGA ->CSP;
材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;
引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;
装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装。
DIP--Double 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。DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
PLCC--Plastic Leaded Chip Carrier--PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
PQFP--Plastic Quad Flat Package--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。
G. 封装形式的具体介绍
70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点:
1.适合PCB的穿孔安装;
2.比TO型封装(图1)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),如图2所示。
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1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/15.24×50=1:86,离1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公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 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 Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。
以0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是:
1.适合用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。
在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 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,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种——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芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。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1/2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公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ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,从而达到电路的稳定可靠工作。 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1:4,比BGA前进了一大步。
1994年9月日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 Size 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.解决了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至1/10,延迟时间缩小到极短。
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(ASIC)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1/3;
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 On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。
随着CPU和其他ULSI电路的进步,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。
封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过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相连接。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1越好。 结构方面: TO->DIP->LCC->QFP->BGA ->CSP;
材料方面:
金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;
引脚形状:
长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;
装配方式:
通孔插装->表面组装->直接安装。
DIP--Double 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。DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。
PLCC--Plastic Leaded Chip Carrier--PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
PQFP--Plastic Quad Flat Package--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。
H. 常见元件及其封装形式
受不了,你早做功课呀,而且也没有具体说,面试吗?嘿嘿
封装有两大类;一类是通孔插入式封装(through-hole package);另—类为表面安装式封装(surface mounted package)。每一类中又有多种形式。表l和表2是它们的图例,英文缩写、英文全称和中文译名。图6示出了封装技术在小尺寸和多引脚数这两个方向发展的情况。
DIP是20世纪70年代出现的封装形式。它能适应当时多数集成电路工作频率的要求,制造成本较低,较易实现封装自动化印测试自动化,因而在相当一段时间内在集成电路封装中占有主导地位。
但DIP的引脚节距较大(为2.54mm),并占用PCB板较多的空间,为此出现了SHDIP和SKDIP等改进形式,它们在减小引脚节距和缩小体积方面作了不少改进,但DIP最大引脚数难以提高(最大引脚数为64条)且采用通孔插入方式,因而使它的应用受到很大限制。
为突破引脚数的限制,20世纪80年代开发了PGA封装,虽然它的引脚节距仍维持在2.54mm或1.77mm,但由于采用底面引出方式,因而引脚数可高达500条~600条。
随着表面安装技术 (surface mounted technology, SMT)的出现,DIP封装的数量逐渐下降,表面安装技术可节省空间,提高性能,且可放置在印刷电路板的上下两面上。 SOP应运而生,它的引脚从两边引出,且为扁平封装,引脚可直接焊接在PCB板上,也不再需要插座。它的引脚节距也从DIP的2.54 mm减小到1.77mm。后来有SSOP和TSOP改进型的出现,但引脚数仍受到限制。
QFP也是扁平封装,但它们的引脚是从四边引出,且为水平直线,其电感较小,可工作在较高频率。引脚节距进一步降低到1.00mm,以至0.65 mm和0.5 mm,引脚数可达500条,因而这种封装形式受到广泛欢迎。但在管脚数要求不高的情况下,SOP以及它的变形SOJ(J型引脚)仍是优先选用的封装形式,也是目前生产最多的一种封装形式。
方形扁平封装-QFP (Quad Flat Package)
[特点] 引脚间距较小及细,常用于大规模或超大规模集成电路封装。必须采用SMT(表面安装技术)进行焊接。操作方便,可靠性高。芯片面积与封装面积的比值较大。
小型外框封装-SOP (Small Outline Package)
[特点] 适用于SMT安装布线,寄生参数减小,高频应用,可靠性较高。引脚离芯片较远,成品率增加且成本较低。芯片面积与封装面积比值约为1:8
小尺寸J型引脚封装-SOJ (Smal Outline J-lead)
有引线芯片载体-LCC (Leaded Chip Carrier)
据1998年统计,DIP在封装总量中所占份额为15%,SOP在封装总量中所占57%, QFP则占12%。预计今后DIP的份额会进一步下降,SOP也会有所下降,而QFP会维持原有份额,三者的总和仍占总封装量的80%。
以上三种封装形式又有塑料包封和陶瓷包封之分。塑料包封是在引线键合后用环氧树脂铸塑而成,环氧树脂的耐湿性好,成本也低,所以在上述封装中占有主导地位。陶瓷封装具有气密性高的特点,但成本较高,在对散热性能、电特性有较高要求时,或者用于国防军事需求时,常采用陶瓷包封。
PLCC是一种塑料有引脚(实际为J形引脚)的片式载体封装(也称四边扁平J形引脚封装QFJ (quad flat J-lead package)),所以采用片式载体是因为有时在系统中需要更换集成电路,因而先将芯片封装在一种载体(carrier)内,然后将载体插入插座内,载体和插座通过硬接触而导通的。这样在需要时,只要在插座上取下载体就可方便地更换另一载体。
LCC称陶瓷无引脚式载体封装(实际有引脚但不伸出。它是镶嵌在陶瓷管壳的四侧通过接触而导通)。有时也称为CLCC,但通常不加C。在陶瓷封装的情况下。如对载体结构和引脚形状稍加改变,载体的引脚就可直接与PCB板进行焊接而不再需要插座。这种封装称为LDCC即陶瓷有引脚片式载体封装。
TAB封装技术是先在铜箔上涂覆一层聚酰亚胺层。然后用刻蚀方法将铜箔腐蚀出所需的引脚框架;再在聚酰亚胺层和铜层上制作出小孔,将金属填入铜图形的小孔内,制作出凸点(采用铜、金或镍等材料)。由这些凸点与芯片上的压焊块连接起来,再由铸塑技术加以包封。它的优点是由于不存在内引线高度问题.因而封装厚度很薄,此外可获得很小的引脚节距(如0.5mm,0.25 mm)而有1000个以上的引脚等,但它的成本较高,因而其应用受到限制。
I. 单片机常见的封装形式有哪些
单片机常见的封装形式有:DIP(双列直插式封装)、PLCC(特殊引脚芯片封装,要求对应插座)、QFP(四侧引脚扁平封装)、SOP(双列小外形贴片封装)等。
做实验时一般选用DIP封装的,如果选用其他封装,用编程器编程时还要配专用的适配器。如果对系统的体积有要求,如遥控器中用的单片机,往往选用QFP和SOP封装的。