常見芯片封(feng)裝技術
時間：2018-03-05 ; 來源：未知
封裝，Package，是把集(ji)成(cheng)電(dian)路裝配為(wei)芯片終(zhong)產(chan)品的過程，簡單地說(shuo)，就是把Foundry生產(chan)出來的集(ji)成(cheng)電(dian)路裸片(Die)放在一塊起(qi)到(dao)承載(zai)作(zuo)用(yong)的基板上(shang)，把管腳引出來，然后(hou)固定包(bao)裝成(cheng)為(wei)一個整體。
1、 芯(xin)片面積(ji)與(yu)封裝面積(ji)之比(bi)為提高封裝效(xiao)率，盡量接(jie)近1：1;
2、 引(yin)腳要盡量(liang)短(duan)以減(jian)少(shao)延遲，引(yin)腳間的距離盡量(liang)遠，以保證互(hu)不干擾，提高性能;
3、 基于散(san)熱的要(yao)求，封裝越(yue)薄越(yue)好(hao)。
封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)主要分為DIP雙(shuang)列直插和SMD貼片封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)兩(liang)種(zhong)。從(cong)結構方(fang)面，封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)經歷了早(zao)期的(de)晶體(ti)管(guan)TO(如(ru)TO-89、TO92)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)發展到了雙(shuang)列直插封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，隨后由PHILIP公(gong)司開發出(chu)了SOP小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)型封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)，以后逐漸(jian)派生出(chu)SOJ(J型引(yin)腳小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)形封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang))、TSOP(薄(bo)小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)形封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang))、VSOP(甚小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)形封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang))、SSOP(縮(suo)小(xiao)(xiao)(xiao)型SOP)、TSSOP(薄(bo)的(de)縮(suo)小(xiao)(xiao)(xiao)型SOP)及SOT(小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)形晶體(ti)管(guan))、SOIC(小(xiao)(xiao)(xiao)外(wai)(wai)形集(ji)成(cheng)電路)等。從(cong)材(cai)料介質(zhi)方(fang)面，包(bao)括金屬、陶瓷、塑料，很(hen)多高強度工作條件需求的(de)電路如(ru)軍工和宇航級別仍(reng)有大量的(de)金屬封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)。
1、BGA 封裝 (ball grid array)
球(qiu)形觸點(dian)(dian)陳(chen)列(lie)，表面貼裝(zhuang)(zhuang)型封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)之一(yi)。在(zai)(zai)印(yin)刷基(ji)板(ban)的(de)(de)(de)背面按陳(chen)列(lie)方(fang)式(shi)制作出球(qiu)形凸點(dian)(dian)用(yong)(yong)以 代替引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)，在(zai)(zai)印(yin) 刷基(ji)板(ban)的(de)(de)(de)正面裝(zhuang)(zhuang)配(pei) LSI 芯片，然后用(yong)(yong)模壓(ya)樹脂(zhi)或(huo)灌封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)方(fang)法(fa)進行密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)。也 稱(cheng)為(wei)(wei)凸 點(dian)(dian)陳(chen)列(lie)載體(ti)(ti)(PAC)。引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)可(ke)超過(guo)(guo)200，是多引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)LSI 用(yong)(yong)的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)。 封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)本體(ti)(ti)也可(ke)做得比 QFP(四側引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)扁平(ping)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang))小。例如，引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)中心(xin)(xin)(xin)距(ju)為(wei)(wei)1.5mm 的(de)(de)(de)360引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao) BGA 僅為(wei)(wei)31mm 見方(fang);而(er)引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)中心(xin)(xin)(xin)距(ju)為(wei)(wei)0.5mm 的(de)(de)(de)304 引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao) QFP 為(wei)(wei)40mm 見方(fang)。而(er)且(qie) BGA不 用(yong)(yong)擔 心(xin)(xin)(xin) QFP 那樣的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)變形問(wen)題。 該封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)是美國(guo)Motorola 公司開(kai)發的(de)(de)(de)，首先在(zai)(zai)便攜式(shi)電話(hua)等設備中被采用(yong)(yong)，今后在(zai)(zai) 美國(guo)有(you) 可(ke) 能(neng)在(zai)(zai)個人計算機(ji)中普及。初，BGA的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(凸點(dian)(dian))中心(xin)(xin)(xin)距(ju)為(wei)(wei) 1.5mm，引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)數(shu)為(wei)(wei)225。現在(zai)(zai) 也有(you) 一(yi)些 LSI 廠家正在(zai)(zai)開(kai)發500 引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)BGA。 BGA 的(de)(de)(de)問(wen)題是回流(liu)焊后的(de)(de)(de)外觀檢(jian)(jian)查(cha)。現在(zai)(zai)尚不清楚是否有(you)效的(de)(de)(de)外觀檢(jian)(jian)查(cha)方(fang) 法(fa)。有(you)的(de)(de)(de)認為(wei)(wei) ，由于(yu)焊接(jie)的(de)(de)(de)中心(xin)(xin)(xin)距(ju)較大，連接(jie)可(ke)以看作是穩定的(de)(de)(de)，只(zhi)能(neng)通過(guo)(guo)功能(neng)檢(jian)(jian)查(cha)來(lai)處理。 美國(guo) Motorola 公司把(ba)用(yong)(yong)模壓(ya)樹脂(zhi)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)稱(cheng)為(wei)(wei) OMPAC，而(er)把(ba)灌封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)方(fang)法(fa)密封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)稱(cheng)為(wei)(wei) GPAC(見 OMPAC 和 GPAC)。
2、BQFP 封裝 (quad flat packagewith bumper)
帶緩(huan)(huan)沖墊(dian)(dian)的(de)四側引(yin)腳扁平封裝。QFP 封裝之(zhi)一，在(zai)封裝本體的(de)四個角設置(zhi)突(tu)起(qi)(緩(huan)(huan)沖墊(dian)(dian)) 以 防止在(zai)運送過程 中引(yin)腳發生彎曲變形。美國半導(dao)體廠家主要在(zai)微處理器和 ASIC 等電路中采(cai)用 此封裝。引(yin)腳中心距0.635mm， 引(yin)腳數(shu)從84 到196 左右(見 QFP)。
3、碰焊 PGA 封裝 (butt joint pin grid array)
表面貼裝(zhuang)型(xing) PGA 的(de)別稱(cheng)(見表面貼裝(zhuang)型(xing) PGA)。
4、C-(ceramic)封裝
表示陶瓷封(feng)裝的(de)記(ji)號。例(li)如，CDIP 表示的(de)是陶瓷 DIP。是在實際中經常使(shi)用的(de)記(ji)號。
5、Cerdip 封裝
用(yong)玻(bo)璃密(mi)封(feng)的陶瓷雙列直插(cha)式封(feng)裝，用(yong)于 ECL RAM，DSP(數(shu)字信(xin)號(hao)處理器)等電路。帶有玻(bo)璃窗口的Cerdip
用于紫外線(xian)擦(ca)除型EPROM 以及內部帶(dai)有 EPROM 的微機電路等。引腳中(zhong)心 距2.54mm，引腳數從(cong)8 到(dao)42。在日本，此(ci)封(feng)裝表示為 DIP-G(G 即(ji)玻璃(li)密封(feng)的意思)。
6、Cerquad 封裝
表面貼裝(zhuang)型封裝(zhuang)之一，即用(yong)下密封的陶瓷 QFP，用(yong)于封裝(zhuang) DSP 等的邏輯LSI 電(dian)路。帶有窗 口的 Cerquad用(yong)于封裝(zhuang)EPROM 電(dian)路。散熱性比塑料(liao) QFP 好(hao)，在自然(ran)空(kong)冷(leng)條件下可容許1. 5～ 2W 的功率。但(dan)封裝(zhuang)成(cheng)本比塑料(liao)
QFP 高3～5 倍。引腳中心距(ju)有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm等多種(zhong)規格。引腳數從(cong)32 到(dao)368。
帶引腳(jiao)的陶瓷芯片載體，表面貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)型封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)之一，引腳(jiao)從封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)的四個(ge)側面引出，呈丁(ding)字形。 帶有窗口的用于(yu) 封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)紫外線擦除型 EPROM 以及(ji)帶有 EPROM 的微機電路等。此(ci)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)也稱為 QFJ、QFJ-G(見 QFJ)。
7、CLCC 封裝 (ceramic leadedchip carrier)
帶(dai)引腳的(de)(de)陶瓷芯片載體，表面貼裝型(xing)封裝之(zhi)一(yi)，引腳從(cong)封裝的(de)(de)四個側面引出(chu)，呈丁(ding)字形(xing)。帶(dai)有窗口的(de)(de)用于封裝紫外線擦(ca)除型(xing) EPROM 以(yi)及帶(dai)有 EPROM 的(de)(de)微機電路(lu)等。此封裝也(ye)稱為 QFJ、QFJ-G(見 QFJ)。
8、COB 封裝 (chip on board)
板(ban)上(shang)(shang)芯(xin)(xin)片(pian)封裝，是裸(luo)芯(xin)(xin)片(pian)貼裝技(ji)術之一，半導體芯(xin)(xin)片(pian)交(jiao)接貼裝在印(yin)刷線(xian)路板(ban)上(shang)(shang)，芯(xin)(xin)片(pian)與(yu)基板(ban)的(de)電氣連(lian)接用引線(xian)縫合(he)方(fang)(fang)法實現(xian)，芯(xin)(xin)片(pian)與(yu)基板(ban)的(de)電氣連(lian)接用引線(xian)縫合(he)方(fang)(fang)法實現(xian)，并用樹脂覆 蓋以確保可*性。雖然(ran) COB 是簡單的(de)裸(luo)芯(xin)(xin)片(pian)貼裝技(ji)術，但它的(de)封裝密度遠不(bu)如 TAB 和倒片(pian) 焊(han)技(ji)術。
9、DFP(dual flat package)
雙側(ce)引腳(jiao)扁(bian)平封裝。是SOP 的別稱(見 SOP)。以前曾有此稱法，現在已基本上(shang)不用。
10、DIC(dual in-line ceramic package)
陶瓷 DIP(含玻璃密封(feng))的別稱(見 DIP).
11、DIL(dual in-line)
DIP 的別稱(見 DIP)。歐洲(zhou)半導體廠家多用此名稱。
12、DIP(dual in-line package) 雙列直插式封裝。
插裝(zhuang)型(xing)封裝(zhuang)之一，引(yin)腳(jiao)從封裝(zhuang)兩側引(yin)出，封裝(zhuang)材料有塑(su)料和陶瓷兩種。 DIP 是普及的插裝(zhuang)型(xing)封裝(zhuang)，應用范圍包括標準邏輯 IC，存貯器 LSI，微機電路等。
引(yin)腳中心距2.54mm，引(yin)腳數從(cong)6 到64。封(feng)裝寬(kuan)(kuan)度(du)通常為(wei)15.2mm。有(you)的把寬(kuan)(kuan)度(du)為(wei)7.52mm 和10.16mm 的封(feng) 裝分別稱為(wei) skinny DIP 和 slim DIP(窄體型 DIP)。但多數情況下并不加區分，只簡(jian)單地統稱為(wei) DIP。另外，用低熔點(dian)玻璃密封(feng)的陶瓷 DIP 也稱為(wei) cerdip(見cerdip)。
13、Flip-chip
倒焊(han)芯(xin)片(pian)。裸芯(xin)片(pian)封(feng)裝(zhuang)技術之一(yi)，在 LSI 芯(xin)片(pian)的電極區制作好金屬(shu)凸(tu)(tu)點，然后把金屬(shu)凸(tu)(tu)點與印(yin)刷基板(ban)上的電極區進(jin)行壓焊(han)連(lian)接。封(feng)裝(zhuang)的占有(you)面積(ji)基本上與芯(xin)片(pian)尺寸(cun)相同(tong)。是(shi)所有(you)封(feng)裝(zhuang)技術中(zhong)體積(ji)小(xiao)、薄的一(yi)種。
但如果基(ji)(ji)板(ban)的(de)熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)系數與LSI 芯(xin)片(pian)不(bu)同，就會在接(jie)合處產生反應，從而影響連接(jie)的(de)可靠性(xing)。因此必須(xu)用樹脂來加固(gu) LSI 芯(xin)片(pian)，并(bing)使(shi)用熱(re)(re)膨(peng)脹(zhang)系數基(ji)(ji)本相同的(de)基(ji)(ji)板(ban)材料。其中(zhong)SiS 756北橋芯(xin)片(pian)采用新的(de)Flip-chip封裝，全面支(zhi)持AMD Athlon 64/FX中(zhong)央處理(li)器。支(zhi)持PCI Express X16接(jie)口，提供顯卡高(gao)8GB/s雙(shuang)向傳輸帶寬。支(zhi)持高(gao)HyperTransport Technology，高(gao)2000MT/s MHz的(de)傳輸帶 寬。內(nei)建(jian)矽統科技(ji)獨(du)家AdvancedHyperStreaming Technology，MuTIOL 1G Technology。
14、FQFP(fine pitch quad flat package)
小引(yin)腳中(zhong)心距 QFP。通(tong)常(chang)指(zhi)引(yin)腳中(zhong)心距小于0.65mm 的(de)(de) QFP(見 QFP)。部(bu)分(fen)導(dao)(dao)導(dao)(dao)體廠(chang)家采(cai)用(yong)此(ci)名稱。塑料四邊引(yin)出扁平封(feng)(feng)裝(zhuang) PQFP(Plastic Quad Flat Package)PQFP 的(de)(de)封(feng)(feng)裝(zhuang)形(xing)式為普遍。其芯片(pian)(pian)引(yin)腳之間距離很(hen)(hen)(hen)小，引(yin)腳很(hen)(hen)(hen)細(xi)，很(hen)(hen)(hen)多大(da)規模或超(chao)大(da)集成電(dian)路(lu)都采(cai)用(yong)這種(zhong)封(feng)(feng)裝(zhuang)形(xing)式，引(yin)腳數量一般都在(zai)(zai)100個以上(shang)(shang)。Intel 系列 CPU 中(zhong)80286、80386和某(mou)些(xie)486主(zhu)板(ban)芯片(pian)(pian)采(cai)用(yong)這種(zhong)封(feng)(feng)裝(zhuang)形(xing)式。 此(ci)種(zhong)封(feng)(feng)裝(zhuang)形(xing)式的(de)(de)芯片(pian)(pian)必須采(cai)用(yong) SMT 技術(表(biao)面(mian)安裝(zhuang)設備)將芯片(pian)(pian)與電(dian)路(lu)板(ban)焊(han)(han)接(jie)(jie)起來(lai)。采(cai)用(yong) SMT 技術安裝(zhuang)的(de)(de)芯片(pian)(pian) 不必在(zai)(zai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)(shang)打孔(kong)，一般在(zai)(zai)電(dian)路(lu)板(ban)表(biao)面(mian)上(shang)(shang)有設計(ji)好的(de)(de)相應引(yin)腳的(de)(de)焊(han)(han)點(dian)。將芯片(pian)(pian)各腳對準相應的(de)(de)焊(han)(han)點(dian)，即可實現與主(zhu)板(ban)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)。用(yong)這種(zhong)方(fang)法焊(han)(han)上(shang)(shang)去的(de)(de)芯片(pian)(pian)，如果不用(yong)專用(yong)工(gong)具是很(hen)(hen)(hen)難拆卸(xie)下來(lai)的(de)(de)。SMT 技術也被廣泛的(de)(de)使用(yong)在(zai)(zai)芯 片(pian)(pian)焊(han)(han)接(jie)(jie)領域(yu)，此(ci)后(hou)很(hen)(hen)(hen)多高級的(de)(de)封(feng)(feng)裝(zhuang)技術都需要使用(yong) SMT 焊(han)(han)接(jie)(jie)。
以(yi)下是一顆 AMD 的(de) QFP 封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)的(de)286處理器(qi)芯(xin)片(pian)。0.5mm焊(han)區中(zhong)心距，208根 I/O 引腳，外形尺寸28×28mm， 芯(xin)片(pian)尺寸10×10mm，則芯(xin)片(pian)面積/封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)面積=10×10/28×28=1：7.8，由此可見 QFP 比(bi) DIP 的(de)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)尺寸大大減小了。
