EDA設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到各種各樣的芯片,這些芯片通過(guò)一個(gè)外殼支架上引腳連接線路板上的導(dǎo)線和其他器件相連,這種外殼支架就稱為集成電路的封裝形式,芯片的晶圓通過(guò)金線連接到外殼支架上的引腳,通過(guò)引腳實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接,不僅把內(nèi)部芯片與外部隔離,減少了暴露在空氣中對(duì)芯片電路的氧化腐蝕造成的電氣功能下降,而且更方便運(yùn)輸和安裝。
EDA工程師必須熟悉各種IC封裝的名字和具體的外形,從上個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始,產(chǎn)生的封裝名字有上百種之多,而且各個(gè)廠家的叫法也不統(tǒng)一,比如同一種封裝,有的叫SO,有的叫SOP,還有的叫SOIC。另外名字封裝名字也是一代代疊加進(jìn)化出來(lái)了,名稱都有點(diǎn)像,比如SOP、SSOP、TSOP、TSSOP,再比如BGA家族,有CBGA、CDPBGA、EBGA、FBGA、FCBGA、MBGA、TBGA、PBGA、UFBGA等10多種,讓我們看的眼花繚亂。
1、BGA(Ball Grid Array)
球形觸點(diǎn)陣列,表面貼裝型封裝之一;在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形的凸點(diǎn)用以代替引腳,在印制基板的正面裝配LSI芯片,然后用模壓樹(shù)脂或灌封方法進(jìn)行封裝,也稱為凸點(diǎn)陳列載體(PAC)。引腳數(shù)量可以超過(guò)1000,是多引腳LSI用的一種封裝,市場(chǎng)上的計(jì)算機(jī)和手機(jī)CPU芯片基本都采用這種封裝方式。這種封裝本體可以做的非常小,比如引腳間距為0.35mm的高通865芯片,本體面積僅有178mm ^2^ ;而引腳中心間距為0.4mm的176引腳的QFP芯片,本體面積已經(jīng)達(dá)到400mm ^2^ ;而且BGA不用擔(dān)心引腳變形的問(wèn)題。該封裝最早是由美國(guó)的Motorola公司開(kāi)發(fā)的,首先在便攜式電話設(shè)備中被采用,現(xiàn)在已經(jīng)在電腦和手機(jī)等其行業(yè)中被普及使用。
2、BQFP(Quad Flat Package with Bumper)
帶緩沖墊的四側(cè)引腳扁平封裝,QFP型封裝之一,在封裝本體的四個(gè)角設(shè)置凸起(緩沖墊)來(lái)防止運(yùn)輸過(guò)程中引腳發(fā)生彎曲變形,美國(guó)半導(dǎo)體廠家主要在微處理器和ASCI等電路中采用此類封裝,引腳中心間距為0.635mm,引腳數(shù)量從84到196左右(見(jiàn)QFP)。
3、BPGA(Butt joint Pin Grid Array)
碰焊陣列引腳封裝,表面貼裝型PGA的別稱,表面貼裝型封裝之一,其底部的垂直引腳呈矩形陣列狀排列,引腳長(zhǎng)度約1.5mm到2.0mm;貼裝采用與印刷基板碰焊的方法,因此也被稱作碰焊PGA,因?yàn)橐_中心間距只有1.27mm,比插裝型的PGA 小了一半,所以封裝本體可以做的很小,而引腳數(shù)量也比插裝型的多,是大規(guī)模邏輯LSI常用的封裝,封裝的基材有多層陶瓷基板和玻璃環(huán)氧樹(shù)脂印刷基板,以多層陶瓷基材制作的封裝已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化。
4、CBGA(Ceramic Ball Grid Array)
陶瓷焊球陣列封裝,CBGA是將裸芯片安裝在陶瓷多層基板載體頂部表面形成的,金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上,用以保護(hù)芯片、引線及焊盤(pán)。與 PBGA 器件相比,電絕緣特性更好,封裝密度也更高,連接好的封裝體經(jīng)過(guò)氣密性處理,可提高其可靠性和物理保護(hù)性能。Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過(guò)這種封裝形式。
5、CCGA(Ceramic Column Grid Array)
焊柱陶瓷柱柵陣列封裝,CCGA是CBGA尺寸大于在32*32mm時(shí)的另一種形式,不同之處在于采用焊料柱代替焊料球。焊料柱采用共晶焊料連接或直接澆注式固定在陶瓷底部。更高引腳數(shù)目的陶瓷柱柵陣列封裝 (CCGA)在可靠水平內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能要求FPGA器件的高密度封裝,從而能夠滿足航天衛(wèi)星的要求。
6、CDIP(Ceramic Dual In-line Package)
陶瓷雙列直插封裝,是使用陶瓷基板的一種DIP封裝技術(shù),也有寫(xiě)作Cerdip,本體呈長(zhǎng)方形,在其兩側(cè)有兩排平行的排針引腳,被稱為排針,引腳中心的間距一般為2.54mm,兩排之間的間距一般為7.62mm或15.24mm。DIP封裝的器件可以直接焊接在印制線路板電鍍的貫穿孔中,同時(shí)為了方便維修,也可以插入專用的DIP插座中。
7、CDIP-G(Ceramic Dual In-line Package Glass)
用玻璃封裝的陶瓷雙列直插式封裝,也有寫(xiě)作DIP-G,用于ECL RAM,DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)等電路中,帶有玻璃窗口的CDIP-G用于紫外線擦除型EPROM,以及內(nèi)部帶有EPROM的微機(jī)電路中,引腳中心間距為2.54mm,引腳數(shù)量從8到42。
8、CLCC(Ceramic Leaded Chip Carrier)
帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出,成“J”字型,因此該封裝也被稱作QFJ,帶有玻璃窗口的CLCC用于封裝紫外線擦除型的EPROM和帶有EPROM的微機(jī)電路等,因此,帶有玻璃窗口的CLCC封裝也被稱作QFJ-G。
9、CNR(Communication and Networking Riser)
通訊與網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展卡是由Intel開(kāi)發(fā)的,為可升級(jí)的擴(kuò)展卡制定的開(kāi)放工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),它用于制造插入主板的硬件設(shè)備,以提供調(diào)制解調(diào)器和聲卡功能。CNR架構(gòu)在擴(kuò)展卡界面的電子、機(jī)械和熱量要求上有詳細(xì)的定義規(guī)范。
10、COB(Chip On Board)
板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術(shù)之一,半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn),并用樹(shù)脂覆蓋以確保可靠性。雖然COB 是最簡(jiǎn)單的裸芯片貼裝技術(shù),但它的封裝密度遠(yuǎn)不如TAB和倒片焊技術(shù)。
11、CPAC(Globetop Pad Array Carrier)
美國(guó)Motorola 公司對(duì) BGA 的別稱(見(jiàn) BGA)。
12、CPGA(Ceramic Pin Grid Array)
CPGA也就是常說(shuō)的陶瓷封裝,全稱為Ceramic PGA。主要在Thunderbird(雷鳥(niǎo))核心和“Palomino”核心的Athlon處理器上采用。
13、CQFP(Ceramic Quad Flat Pack或Quad Flat Package with guard ring)
帶保護(hù)環(huán)的四側(cè)引腳扁平封裝,陶瓷密封的四側(cè)引腳扁平(QFP)封裝,是Cerquad和QIC的別稱,用于封裝DSP等大型邏輯LSI電路,帶有窗口的CQFP用于封裝可紫外線擦除的EPROM電路,其散熱性比塑料的QFP要好,在自然空冷條件下可以容許1.5W到2.0W的功率,但封裝成本比塑料的QFP要高3-5倍,引腳中心間距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm和0.4mm等多種規(guī)格,引腳數(shù)量從32到368。
14、CPC
CPC是氣派科技在2016年11月推出的獨(dú)創(chuàng)封裝技術(shù),無(wú)論是面積、成本還是散熱,均遠(yuǎn)優(yōu)于SOP封裝,替代SOP封裝已是行業(yè)內(nèi)的趨勢(shì),CPC封裝還有望部分替代QFN和DFN封裝。CPC4的體積是SOP8的1/4,成本也大幅下降;與SOT23-6相當(dāng),但可靠性比SOT23-6更好。
15、CSP(Chip Scale Package)
芯片級(jí)的封裝,CSP封裝是最新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù),其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過(guò)1:1.14,已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況,絕對(duì)尺寸也僅有32平方毫米,約為普通的BGA的1/3,僅僅相當(dāng)于TSOP內(nèi)存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比,同等空間下CSP封裝可以將存儲(chǔ)容量提高三倍。
16、DFN(Dual Flat No-lead)
雙邊扁平無(wú)引腳封裝,表面貼裝型封裝之一,DFN是一種比較新的工藝,引腳在器件的下方,為了便于引錫焊接,引腳還延伸到器件本體的側(cè)面。為了能承受更大的功率,還在器件本體底部中心正下方引出一個(gè)大面積的引腳,為了更好散熱,該引腳一般與印制線路板上的地銅箔連接。
17、DFP(Dual Flat Package)
雙側(cè)引腳扁平封裝,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的兩個(gè)側(cè)面引出,是SOP的別稱,早期曾有此封裝名稱,后期基本不采用,詳見(jiàn)SOP。
18、DIC(Dual In-line Ceramic Package)
陶瓷的DIP(含玻璃密封)的別稱,詳見(jiàn)CDIP。
19、DICP(Dual Tape carrier Package)
雙側(cè)引腳帶載封裝,DTP的別稱,詳見(jiàn)DTP。
20、DIL(Dual In-Line)
DIP封裝的別稱,歐洲半導(dǎo)體廠家多采用此名,詳見(jiàn)DIP。
21、DIP(Dual In-line Package)
雙列直插類封裝,插裝型封裝之一,引腳從封裝兩側(cè)引出,此封裝有塑料和陶瓷兩種。DIP是最普及的插裝型封裝,應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC、存儲(chǔ)器LSI和微機(jī)電路等,引腳中心間距2.54mm,引腳數(shù)量從6到64,封裝寬度通常為15.2mm,有的把寬度為7.52mm和10.16mm的封裝分別稱為SK-DIP(膜狀DIP)和SL-DIP(細(xì)長(zhǎng)DIP),后來(lái)還有出現(xiàn)更小的SH-DIP(收縮DIP)但多數(shù)情況下不加區(qū)分,都統(tǒng)稱為DIP。
22、DIP-tab(Dual In-line Package with Metal Heatsink )
帶散熱片的雙列直插式封裝 ,插裝型封裝之一,外形和DIP的相同,但功率比較大,為了方便散熱,外殼支架上會(huì)多出一個(gè)散熱片,散熱片和引腳一樣都被保留在外殼外部,在其孔上加螺絲與專用散熱片連接。
23、DTCP(Dual Tape Carrier Package)
雙側(cè)引腳帶載封裝,DTP的別稱,詳見(jiàn)DTP。
24、DTP(Dual Tape carrier Package )
雙側(cè)引腳帶載封裝 ,引腳制作在絕緣帶上并從封裝兩側(cè)引出。由于利用的是 TAB(自 動(dòng)帶載焊接)技術(shù),封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅(qū)動(dòng) LSI,但多數(shù)為定制品。另外,0.5mm 厚的存儲(chǔ)器 LSI簿形封裝正處于開(kāi)發(fā)階段。在日本,按照 EIAJ(日本電子機(jī)械工業(yè))會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,將 DICP 命名為DTP。
25、DSO(Dual Small Out-lint)
雙側(cè)引腳小外形封裝。SOP的別稱(見(jiàn) SOP)。部分半導(dǎo)體廠家采用此名稱。
26、DO(Diode)
二極管的專有封裝,表面貼裝型封裝之一,正面在負(fù)極一側(cè)外殼上做有標(biāo)志,根據(jù)外形尺寸,常用的封裝有DO-7、DO-15、DO-27、DO35、DO41、DO201AD、D0-214AC(同SMA)、DO214AA(同SMB)和D0-214AB(同SMC)等。
27、EBGA(Enhanced Ball Grid Array )
增強(qiáng)球形觸點(diǎn)陣列封裝 ,是PBGA的另一種形式,在結(jié)構(gòu)方面唯一不同的是熱量下沉了。芯片面朝下直接粘在散熱器上,芯片和PCB之間的電連接通過(guò)引線鍵合實(shí)現(xiàn),EBGA也是BGA家族中的一員,具有低功耗和高散熱效果的特點(diǎn)。
28、EMC(Epoxy Molding Compound)
環(huán)氧樹(shù)脂模塑料封裝 ,是由環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂,以高性能酚醛樹(shù)脂為固化劑,加入硅微粉等為填料,以及添加多種助劑混配而成的粉狀模塑料。塑封過(guò)程是用傳遞成型法將EMC擠壓入模腔并將其中的半導(dǎo)體芯片包埋,同時(shí)交聯(lián)固化成型,成為具有一定結(jié)構(gòu)外型的半導(dǎo)體器件。兼有體積小,成本低等特點(diǎn),已經(jīng)成為LED封裝廠的新選擇。
29、ESOP(Enhanced Small Out-line Package)
增強(qiáng)型小外形封裝,表面貼裝型封裝之一,外形與SOP相似,為了增加功率和加速內(nèi)部散熱,封裝后在支架底部增加了一個(gè)大的焊腳,與印制線路板地網(wǎng)絡(luò)連接的快速散熱。使用OSP封裝的器件通流800mA,改用ESOP后,電流可以達(dá)到1000mA。
30、FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)
細(xì)間距球形陣列封裝,表面貼裝型封裝之一,CSP的別稱,金士頓、勤茂科技等領(lǐng)先內(nèi)存制造商已經(jīng)推出了采用FBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品。在相同體積下,內(nèi)存條可以裝入更多的芯片,從而增大單條容量。
31、FP(Flat Package)
扁平封裝,表面貼裝型封裝之一,QFP或SOP的別稱,部分半導(dǎo)體廠家采用此名字。
32、Flip-chip
倒焊芯片,裸芯片封裝技術(shù)之一,在LSI 芯片的電極區(qū)制作好金屬凸點(diǎn),然后把金屬凸 點(diǎn) 與印刷基板上的電極區(qū)進(jìn)行壓焊連接。封裝的占有面積基本上與芯片尺寸相同。是所有 封裝技 術(shù)中體積最小、最薄的一種。 但如果基板的熱膨脹系數(shù)與LSI 芯片不同,就會(huì)在接合處產(chǎn)生反應(yīng),從而影響連接的可靠性。因此必須用樹(shù)脂來(lái)加固LSI 芯片,并使用熱膨脹系數(shù)基本相同的基板材料。
33、FQFP(Fine-pitch Quad Flat Package)
小引腳中心間距的QFP封裝,表面貼裝型封裝之一,通常指引腳間距小于0.65mm的QFP封裝,部分半導(dǎo)體廠家采用此名字。
34、HPGA(Heatsink Pin Grid Array)
帶散熱架的PGA封裝,插針貼裝型封裝之一,外形與普通PGA基本相同,為了方便散熱,在頂部開(kāi)了一個(gè)散熱的窗口,和內(nèi)部支架連通起來(lái)。該散熱窗口上會(huì)緊貼放置一個(gè)大的散熱塊,內(nèi)部的熱量通過(guò)散熱塊釋放到空氣中去。
35、HSOP(Heatsink Small Out-Line Package)
帶散熱片的小尺寸封裝,具有鷗翼型的引腳,表面貼裝型封裝之一,為了提高在工作中散熱的效率,會(huì)通過(guò)加大引腳的面積,通過(guò)支架上的引腳來(lái)將熱量傳導(dǎo)到印制線路板上,達(dá)到快速散熱的效果。一般通過(guò)加大引腳的面積,將幾個(gè)引腳合并在一起,也有的是在底部和ESOP封裝一樣,加一個(gè)大面積的散熱引腳,但整體的體積比ESOP要大一些。
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