盘点40种常用的芯片封装技术

本文详细介绍了40种常用的芯片封装技术,包括BGA、QFP、DIP等,涵盖了封装的基本概念、特点及应用领域,是集成电路封装领域的全面指南。

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文章来源:品略图书馆

                                                                     

封装,Package,是把集成电路装配为芯片最终产品的过程,简单地说,就是把Foundry生产出来的集成电路裸片(Die)放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。今天小编整理了40种常用芯片封装技术,一起来了解一下吧。

 

BGA 封装(ball grid array)

球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种封装。

BQFP 封装(quad flat package with bumper)

带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程 中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm, 引脚数从84到196左右。

碰焊 PGA 封装(butt joint pin grid array)

表面贴装型PGA的别称。

C-(ceramic)封装

表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。

Cerdip 封装

用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型EPROM以及内部带有EPROM的微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从8到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。

Cerquad 封装

表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封装DSP等的逻辑LSI电路。带有窗口的 Cerquad用于封装 EPROM电路。散热性比塑料QFP好,在自然空冷条件下可容许1.5~2W的功率。但封装成本比塑料QFP高3~5倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、 0.4mm等多种规格。引脚数从32到368。

CLCC 封装(ceramic leaded chip carrier)

带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。带有窗口的用于封装紫 外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G。

COB 封装(chip on board)

板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。

DFP(dual flat package)

双侧引脚扁平封装。是SOP的别称。

DIC(dual in-line ceramic package)

陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称。

DIL(dual in-line)DIP 的别称,欧洲半导体厂家多用此名称

陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称。

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。

引脚中心距2.54mm,引脚数从6到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm的封装分别称为skinny DIP和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分,只简单地统称为DIP。另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷 DIP 也称为 cerdip。

DSO(dual small out-lint)

双侧引脚小外形封装。SOP的别称。部分半导体厂家采用此名称。

DICP(dual tape carrier package)

双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。另外,0.5mm厚的存储器LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定,将DICP命名为DTP。

DIP(dual tape carrier package)

同上。日本电子机械工业会标准对DTCP的命名。

FP(flat package)

扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP或SOP(见QFP和SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。

Flip-chip

倒焊芯片。裸芯片封装技术之一,在LSI芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点与印刷基板上 的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。

但如果基板的热膨胀系数与LSI芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固LSI芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。

FQFP(fine pitch quad flat package)

引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package)PQFP的封装形式最为普遍。

其芯片引脚之间距离很小,引脚很细,很多大规模或超大集成电路都采用这 种封装形式,引脚数量一般都在100个以上。Intel 系列CPU 中80286、80386和某些486主板芯片采用这种封装形式。此种封装形式的芯片必须采用 SMT 技术(表面安装设备)将芯片与电路板焊接起来。采用 SMT 技术安装的芯片 不必在电路板上打孔,一般在电路板表面上有设计好的相应引脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现 与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。SMT 技术也被广泛的使用在芯 片焊接领域,此后很多高级的封装技术都需要使用 SMT 焊接。

以下是一颗QFP封装的处理器芯片。0.5mm焊区中心距,208根I/O引脚,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了。

CPAC(globe top pad array carrier)

美国某些半导体公司对BGA的别称。

CQFP(Ceramic Quad Flat-pack Package)

右边这颗芯片为一种军用芯片封装(CQFP),这是封装还没被放入晶体以前的样子。这种封装在军用品以及航天工 业用芯片才有机会见到。芯片槽旁边有厚厚的黄金隔层(有高起来,照片上不明显)用来防止辐射及其他干扰。外围有螺丝孔可以将芯片牢牢固定在主板上。而最有趣的就是四周的镀金针脚,这种设计可以大大减少芯片封装的厚度并提供极佳的散热。

H-(with heat sink)

表示带散热器的标记。例如,HSOP表示带散热器的SOP。

Pin Grid Array(Surface Mount Type)

表面贴装型 PGA。通常PGA为插装型封装,引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA在封装的 底面有陈列状的引脚,其长度从1.5mm到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法,因而也称为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm,比插装型PGA 小一半,所以封装本体可制作得不怎么大,而引脚数比插装型多(250~528),是大规模逻辑LSI 用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。

JLCC 封装(J-leaded chip carrier)

J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC和带窗口的陶瓷QFJ的别称。部分半导体厂家采用的名称。

LCC 封装(Leadless chip carrier)

无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装,也称为陶瓷QFN或QFN-C。

LGA 封装(land grid array)

触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227触点(1.27mm中心距)和447触点(2.54mm中心距)的陶瓷LGA,应用于高速逻辑LSI电路。

LGA与QFP相比,能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外,由于引线的阻抗小,对于高速LSI很适用。

LOC 封装(lead on chip)

芯片上引线封装。LSI封装技术之一,引线框架的前端处于芯片上方的一种结构,芯片的中心附近制作有凸焊点,用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比,在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm左右宽度。

LQFP 封装(low profile quad flat package)

薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。

L-QUAD 封装

陶瓷 QFP之一。封装基板用氮化铝,基导热率比氧化铝高7~8倍,具有较好的散热性。封装的框架用氧化铝,芯片用灌封法密封,从而抑制了成本。是为逻辑 LSI 开发的一种封装,在自然空冷条件下可容许W3的功率。

MCM封装(multi-chip module)

多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分为MCM-L,MCM-C和MCM-D三大类。

MCM-L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高,成本较低。

MCM-C是用厚膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件,与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。

MCM-D是用薄膜技术形成多层布线,以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的,但成本也高。

MFP 封装(mini flat package)

小形扁平封装。塑料SOP或SSOP的别称(见SOP和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。

MQFP 封装(metric quad flat package)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP进行的一种分类。指引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm的标准QFP(见QFP)。品略图书馆 http://www.pinlue.com/ http://m.pinlue.com/

MQUAD 封装(metal quad)

美国Olin公司开发的一种QFP封装。基板与封盖均采用铝材,用粘合剂密封。在自然空冷条件下可 容许2.5W~2.8W的功率。

MSP 封装(mini square package)

QFI的别称,在开发初期多称为MSP。QFI是日本电子机械工业会规定的名称。

OPMAC 封装(over molded pad array carrier)

模压树脂密封凸点陈列载体。美国一些公司对模压树脂密封BGA采用的名称。

P-(plastic)封装

表示塑料封装的记号。如PDIP表示塑料DIP。

PAC 封装(pad array carrier)

凸点陈列载体,BGA 的别称(见BGA)。

PCLP(printed circuit board leadless package)

印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引脚中心距有0.55mm和0.4mm两种规格。

PFPF(plastic flat package)

塑料扁平封装。塑料QFP的别称。部分LSI厂家采用的名称。

PGA(pin grid array)

陈列引脚封装。插装型封装之一,其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下,多数为陶瓷PGA,用于高速大规模逻辑LSI电路。成本较高。引脚中心距通常2.54mm,引脚数从64到447左右。了为降低成本,封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64~256引脚的塑料PGA。另外,还有一种引脚中心距为1.27mm的短引脚表面贴装型 PGA(碰焊 PGA),(见表面贴装型 PGA)。

Piggy Back

驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与DIP、QFP、QFN相似。在开发带有微机的设备时用于评 价程序确认操作。例如,将EPROM插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品。

品略图书馆 http://www.pinlue.com/ http://m.pinlue.com/

 

常用芯片AD集成封装库合集ALTIUM库(226个),ALTIUM集成库文件,多年积累,.IntLib后缀文件,拆分后为原理图库和PCB封装库文件。 集成库器件型号列表如下: Library Component Count : 226 Name Description ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 74ACT573T 双向数据传输 74HC138 138译码器 74HC154 4-16译码器 74HC4052 双通道模拟开关 74HC595 移位寄存器 74LS32M 双输入或门 74VHC04 非门 74VHC32 双输入或门 ACS712 电流检测芯片 ACT45B 共模电感 AD5235 数控电阻 AD5301 DAC AD7998 12BIT,ADC AD8251 可控增益运放 AD8602 双运放 AD8607 双运放 AD8667 双运放 AD8672 双运放 ADG836L 单刀双掷数字开关 ADUM1250 双向隔离 AFBR-5803 光以太网 AS1015 可调升压芯片 AS4C32M16D2 DDR2 SDRAM ASM1117 3.3V稳压芯片 AT24C02 EEROM存储器 AT89S52 51系列单片机 BC57F687 蓝牙音频模块 BEEP-NS 无源蜂鸣器 BEEP-S 有源蜂鸣器 BT-CSR8645 蓝牙模块 CD4052 双通道模拟开关 CG103 BOSCH点火芯片 CHECK 测试点 CPC1020N 固态继电器 CY7C026AV RAM CY7C1041DV33 RAM Cap-EQ 馈通式电容 Cap-Pol-A 钽电容 Cap-Pol-ER 插件电解电容 Cap-Pol-ES 贴片铝电解电容 Cap-RAD 插件瓷片电容 Cap-S 贴片瓷片电容 D-Schottky 肖特基二极管 DAC8532 数模转换 DM9000A 网络芯片 DM9000C 网络芯片 DP83640 网络芯片 DP83848I 网络芯片 DPY-4CA 共阳4位数码管 DPY-4CK 共阴4位数码管 DRV411 闭环磁电流 DRV8833 闭环磁电流 DS1307Z 实时时钟 DS18B20 温度传感器 Diode 二极管 Diode-CRD 恒流二极管 Diode-R 整流二极管 Diode-Z 稳压二极管 EE-SX3081 光耦 FM24CL16B 铁电存储器 FT232RL USB转串口 FZT869 NPN三极管 Fuse1 保险丝 Fuse2 可恢复保险丝 G3VM-41 固态继电器 G3VM-61 固态继电器 GA240 F
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