封裝形式詳解
芯片封裝,是把工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,把管腳引出來,再封裝成為一個整體。它可以保護芯片,相當于芯片的外殼,起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方面的作用。
芯片封裝技術已經歷幾代變遷,從DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技術指標一代比一代先進,包括芯片面積與封裝面積之比越來越接近于1,適用頻率越來越高,耐溫性能越來越好,引腳數增多,引腳間距減小,重量減小,可靠性提高,使用更加方便等。
封裝大致發展進程:
結構方面:TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
材料方面:金屬、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料
引腳形狀:長引線直插→短引線或無引線貼裝→球狀凸點
裝配方式:通孔插裝→表面組裝→直接安裝
封裝形式大全
表面貼裝封裝(SOP)
SOP是英文Small Outline Package的縮寫,即小外形封裝。
SOP(小外觀封裝)表面貼裝封裝之一,引腳從封裝兩側引出海鷗翼(L字形)(L有塑料和陶瓷兩種材料。
SOP封裝技術由1968~1969年菲利浦公司開發成功,逐漸衍生出:
SOJ,J型引腳小外形封裝
TSOP,薄小外形封裝
VSOP,甚小外形封裝
SSOP,縮小型SOP
TSSOP,薄的縮小型SOP
SOT,小外形晶體管
SOIC,小外形集成電路
DIP封裝
DIP是英文“Double In-line Package”的縮寫,即雙列直插式封裝。
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。
PLCC封裝
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的縮寫,即塑封J引線芯片封裝。帶引線的塑料芯片載體。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,是塑料制品。
PLCC封裝方式,外形呈正方形,32腳封裝,四周都有管腳,外形尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝適合用SMT表面安裝技術在PCB上安裝布線,具有外形尺寸小、可靠性高的優點。
方形扁平式封裝(QFP/OTQ)
四邊扁平封裝工藝能有效利用空間,從而降低對印刷電路板空間大小的要求。
QFP封裝芯片引腳之間的距離很小,管腳很細,一般采用大型或超大型集成電路,其引腳數量一般在100以上。
這種形式封裝的芯片必須使用SMT芯片與主板焊接采用表面安裝技術。
該封裝方式具有三大特點:
①適用于SMD表面安裝技術PCB安裝在電路板上的布線;
②適合高頻使用;
③芯片面積與封裝面積之間的比值較小。
QFP適用于數字邏輯,如微處理器/門顯示LSI也適用于電路VTR模擬信號處理、音頻信號處理等LSI電路產品封裝。
球狀引腳柵格陣列封裝技術(BGA)
BGA是英文“Ball Grid Array Package”的縮寫,即球柵陣列封裝。BGA球狀引腳柵格陣列封裝技術,高密度表面裝配封裝技術。
在封裝底部,引腳都成球狀并排列成一個類似于格子的圖案,由此命名為BGA,封裝密度、熱、電性能和成本是BGA封裝流行的主要原因。
隨著時間的推移,BGA封裝會有越來越多的改進,性價比將得到進一步的提高,由于其靈活性和優異的性能。
TO封裝
TO的英文全名是:Transistor Outline (晶體管外形),是一種晶體管封裝,旨在使引線能夠被成型加工并用于表面貼裝。
TO封裝技術從塑料材質,到金屬材質,不同的廠家TO封裝有不同的命名,但命名規則都是由封裝代號+管腳數組成:例如:TO-220-5,其中TO-220表示封裝的代號,后面的5表示其管腳數。
芯片封裝技術不僅對內置芯片起到一定的保護作用,也將直接影響到芯片的電熱性能,尤其在PCB設計和制造過程中,封裝技術至關重要。
衡量一個芯片封裝技術先進與否的重要指標是,芯片面積與封裝面積之比,這個比值越接近1越好。
封裝時需考慮的因素:
芯片面積與封裝面積之比,為提高封裝效率,盡量接近1:1;
引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠,以保證互不干擾,提高性能;
基于散熱的要求,封裝越薄越好。
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