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常見的芯片封裝有哪些?

雙列直插式封裝

DIP(雙列直插式封裝)是指以雙列直插形式封裝的集成電路芯片。大多數中小型集成電路(IC)采用這種封裝形式,管腳數壹般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入DIP結構的芯片插座。當然也可以直接插入到電路板上相同數量和幾何排列的焊接孔中進行焊接。DIP封裝芯片應小心地從芯片插座插拔,以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點:

1.適用於PCB(印刷電路板)上的沖孔和焊接,操作方便。

2.芯片面積與封裝面積之比大,所以體積也大。

Intel系列CPU中的8088采用這種封裝形式,緩存和早期內存芯片也是如此。

二、QFP塑料方形扁平封裝和PFP塑料扁平組件封裝

QFP(塑封四方扁平封裝)封裝引腳間距小,引腳細,壹般用於大規模或超大規模集成電路,引腳數壹般在100以上。以這種方式封裝的芯片必須通過SMD(表面貼裝器件技術)焊接到主板上。貼片安裝的芯片不需要在主板上打孔,壹般在主板表面有設計好的對應引腳的焊點。通過將芯片的每個引腳與對應的焊點對準,可以實現與主板的鍵合。以這種方式焊接的芯片在沒有特殊工具的情況下很難拆卸。

PFP封裝的芯片與QFP封裝的芯片基本相同。唯壹不同的是,QFP壹般是正方形,而PFP可以是正方形或長方形。

PFP親民黨包有以下特點:

1.適用於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.芯片面積和封裝面積之間的比率很小。

Intel系列CPU中的80286、80386和部分486主板采用這種封裝形式。

第三,PGA引腳柵格陣列封裝

PGA(Pin Grid Array Package)芯片的封裝形式在芯片內外有多個方形引腳,每個方形引腳圍繞芯片間隔壹定距離排列。根據針數,可以形成2-5個圈。安裝時,將芯片插入專用PGA插座。為了讓CPU的安裝和拆卸更加方便,從486芯片中出現了壹個名為ZIF的CPU插座,專門用來滿足PGA封裝中CPU的安裝和拆卸要求。

ZIF(零插入力插座)指的是零插入力的插座。輕輕提起這個插座上的扳手,CPU就可以輕松輕松地插入插座。然後將扳手壓回原位,利用插座本身的特殊結構產生的擠壓力,使CPU的引腳與插座牢固接觸,絕對不存在接觸不良的問題。要取出CPU芯片,只需輕輕提起插座的扳手,壓力就會釋放,CPU芯片就能輕松取出。

PGA封裝具有以下特點:

1.插件操作更方便可靠。

2.它能適應更高的頻率。

在Intel系列CPU中,80486、奔騰、奔騰Pro都采用這種封裝形式。

第四,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。這是因為包裝技術與產品的功能有關。當集成電路的頻率超過100MHz時,傳統的封裝方法可能會出現所謂的“串擾”現象,而當集成電路的引腳數超過208引腳時,傳統的封裝方法就有其困難。因此,除了QFP封裝,現在大多數高引腳數芯片(如圖形芯片和芯片組)都采用BGA(球柵陣列封裝)封裝技術。BGA壹出現,就成為高密度、高性能、多引腳封裝的不二之選,比如主板上的CPU、南/北橋芯片。

BGA封裝技術可以分為五類:

1.PBGA (Plasic BGA)基板:壹般是由2-4層有機材料制成的多層板。在Intel系列CPU中,奔騰II、III、IV處理器都采用了這種封裝形式。

2.CBGA(CeramicBGA)基板:陶瓷基板,芯片與基板的電連接通常采用倒裝芯片(FC)的安裝方式。在Intel系列CPU中,奔騰I、II和奔騰Pro處理器都采用了這種封裝形式。

3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬質多層基板。

4.TBGA(TapeBGA)基板:基板為條狀軟性1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封裝中央有方形凹陷的芯片區域(也叫空腔區域)。

BGA封裝具有以下特點:

雖然管腳數為1。I/O增加,引腳間距遠大於QFP封裝,提高了成品率。

2.雖然BGA的功耗增加,但由於可控崩片方式,電熱性能可以提高。

3.信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。

4.裝配可以* * *面焊接,大大提高了可靠性。

BGA封裝模式經過十幾年的發展,已經進入實用階段。1987年,日本西鐵城公司開始研發塑料球柵陣列封裝的芯片(BGA)。隨後,摩托羅拉、康柏等公司立即加入了開發BGA的行列。1993年,摩托羅拉率先將BGA應用於手機。同年,康柏也將其應用於工作站和個人電腦。直到五六年前,Intel開始在電腦CPU(奔騰II、奔騰III、奔騰IV等)中使用BGA。)和芯片組(如i850),為BGA應用領域的拓展做出了貢獻。目前,BGA已經成為壹種極為流行的IC封裝技術,2000年全球市場規模為6543.8+0.2億片。預計2005年的市場需求將比2000年增長70%以上。

動詞 (verb的縮寫)CSP芯片級封裝

隨著全球對個性化和輕量化電子產品的需求,封裝技術已經發展到CSP(芯片尺寸封裝)。它減小了芯片封裝形狀的尺寸,使得封裝尺寸與裸芯片尺寸壹樣大。也就是說,封裝IC的尺寸邊長不超過芯片的1.2倍,IC面積僅比管芯大不超過1.4倍。

CSP封裝可分為四類:

1.引線框架式(傳統引線框架形式),代表廠商有富士通、日立、羅門、高士達等。

2.剛性插入式,以摩托羅拉、索尼、東芝、松下等為代表廠商。

3.柔性內插器型(soft interposer type),最著名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用了同樣的原理。其他有代表性的制造商包括通用電氣(GE)和NEC。

4.晶圓級封裝:不同於傳統的單芯片封裝方式,WLCSP將整個晶圓切割成單個芯片,號稱是未來封裝技術的主流。投入研發的制造商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通和三菱電子。

CSP封裝具有以下特點:

1.它滿足了增加芯片I/O引腳的需要。

2.芯片面積和封裝面積之間的比率非常小。

3.大大縮短延遲時間。

CSP封裝適用於管腳少的IC,如存儲芯片、便攜式電子產品等。未來將廣泛應用於信息家電(IA)、數字電視(DTV)、電子書、無線網絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL//手機芯片、藍牙等新興產品。

六、MCM多芯片模塊

為了解決單個芯片集成度低、功能不完善的問題,通過SMD技術將多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片在高密度多層互連基板上組合成各種電子模塊系統,從而出現了MCM(Multi Chip Model)多芯片模塊系統。

MCM具有以下特點:

1.縮短了封裝延遲時間,易於實現高速模塊。

2.減小整機/模塊的包裝尺寸和重量。

3.系統可靠性大大提高。

芯片封裝分類

1,根據芯片加載方式;

裝載裸芯片時,其帶有電極的壹面朝上或朝下。因此,芯片可以分為正面芯片和倒裝芯片,布線面朝上作為正面芯片,反之亦然。

此外,裸芯片在裝載時,其電氣連接方式也各不相同,有的采用引線鍵合方式,有的采用無引線鍵合方式。

2、根據芯片的襯底類型;

基板的作用是承載和固定裸芯片,同時還具有絕緣、導熱、隔離和保護的作用。它是連接芯片內外電路的橋梁。從材料上看,基材可分為有機和無機,從結構上看,基材可分為單層、雙層、多層和復合。

3、根據芯片的密封或封裝方式;

裸芯片及其電極和引線的封裝或密封方法可分為氣密封裝和樹脂封裝兩種,氣密封裝根據封裝材料的不同可分為金屬封裝、陶瓷封裝和玻璃封裝三種。

前三類屬於壹級封裝範疇,涉及裸芯片及其電極、引線的封裝或密封。

4、根據芯片的外部結構;

根據芯片的形狀,結構大致可分為DIP、SIP、ZIP、S-DIP、SK-DIP和PGA,其中前六種為引腳插入式。

Sop、MSP、QFP、SVP、LCCC、PLCC、SOJ、BGA、CSP、、、以及以下九種類型為表貼類型:

雙列直插式封裝。顧名思義,這種類型的引腳排列在芯片的兩側,是插件封裝中最常見的類型。引腳間距2.54 mm,電性能優異,利於散熱,可制成大功率器件。

SIP:單行內嵌封裝。這種類型的引腳排列在芯片的壹側,引腳間距等特性與DIP基本相同。ZIP:Z型直列封裝。這類引腳也布置在芯片的壹側,但引腳比SIP粗短,引腳間距等特性與DIP基本相同。

S-DIP:收縮雙列直插式封裝。該類型引腳排列在芯片兩側,引腳間距為1.778 mm,芯片集成度高於DIP。

SK-DIP:窄雙列直插式封裝。除了芯片的寬度為DIP的1/2外,其他特性與DIP相同。PGA:針柵陣列插件包。引腳引腳在封裝底部呈垂直陣列排列,就像引腳網格壹樣。引腳間距為2.54 mm或1.27mm,引腳數可多達數百個。用於高速、大型、超大型。

SOP:小外形封裝。壹種表面安裝封裝。引腳端子呈l形從封裝兩側引出,引腳間距為1.27毫米。

MSP:微方形封裝。壹種表面貼裝封裝,也稱為QFI等。引腳端子從封裝的四個側面引出,向下呈工字形延伸,沒有突出部分。實際封裝占用的面積很小,引腳間距為1.27毫米。

QFP:方形扁平封裝,壹種表面貼裝封裝。引腳端子以L形從封裝的兩側引出。引腳間距為1.0 mm,0.8 mm,0.65 mm,0.5 mm,0.4 mm,0.3 mm,引腳數可達300個以上。

SVP:表面貼裝垂直封裝。表貼封裝的壹種,引腳端子從封裝的壹側引出,引腳在中間彎成直角,彎出的引腳末端與PCB鍵合,這是壹種垂直安裝的封裝。實際封裝占用的面積很小。引腳間距為0.65毫米和0.5毫米.

LCCC:無鉛陶瓷封裝載體。表面貼裝封裝,陶瓷基板四面有電極焊盤,無引腳。用於高速高頻集成電路封裝。

PLCC:無鉛塑料封裝載體。塑料包裝LCC。它也用於高速和高頻集成電路封裝。

SOJ:小尺寸J引腳封裝。壹種表面安裝封裝。引腳端子以J形從封裝的兩側引出,引腳間距為1.27 mm .

BGA:球柵陣列封裝(ball grid array package),表貼封裝的壹種,在PCB背面排列球形端子的二維陣列,而不是引腳。錫球的間距通常是1.5 mm,1.0 mm,0.8 mm,相對於PGA,不會有引腳變形的問題。

芯片級封裝。超小型表貼封裝,引腳也是球形端子,間距有0.8mm、0.65mm、0.5mm等。

TCP等。,最後壹個是TAB類型。

TCP:板載包。壹種封裝,其中裸芯片安裝在形成布線的絕緣帶上並連接到該布線。與其他表貼封裝相比,芯片更薄,引腳間距更小,達到0.25mm,引腳數可以達到500個以上。

5、根據芯片的封裝材料

根據芯片的封裝材料,有金屬封裝、陶瓷封裝、金屬陶瓷封裝和塑料封裝。

金屬封裝:金屬材料可以打孔沖壓,因此具有封裝精度高、尺寸嚴格、便於批量生產、價格低廉等優點。

陶瓷封裝:陶瓷材料具有優異的電氣性能,適合高密度封裝。

金屬陶瓷封裝:兼有金屬封裝和陶瓷封裝的優點。

塑料包裝:塑料可塑性強,成本低,工藝簡單,適合大批量生產。

後兩類屬於二次封裝的範疇,對PCB設計非常有用。

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