因此，芯片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。而且封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝的好壞，直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB設(shè)計(jì)和制造，所以封裝技術(shù)至關(guān)重要。

 

衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是：芯片面積與封裝面積之比，這個(gè)比值越接近1越好。

 

▍封裝時(shí)主要考慮的因素：

 

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(yuǎn)，以保證互不干擾，提高性能。

 

基于散熱的要求，封裝越薄越好。

 

▍封裝大致經(jīng)過(guò)了如下發(fā)展進(jìn)程：

 

結(jié)構(gòu)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(zhǎng)引線(xiàn)直插→短引線(xiàn)或無(wú)引線(xiàn)貼裝→球狀凸點(diǎn)。

 

裝配方式。通孔插裝→表面組裝→直接安裝。

 

▍以下為具體的封裝形式介紹：

 

SOP/SOIC封裝

 

SOP是英文Small Outline Package的縮寫(xiě)，即小外形封裝。

 

SOP封裝

 

SOP封裝技術(shù)由1968～1969年菲利浦公司開(kāi)發(fā)成功，以后逐漸派生出：

 

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(xiě)，即雙列直插式封裝。

 

DIP封裝

 

插裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè)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(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC，存貯器LSI，微機(jī)電路等。

 

PLCC封裝

 

PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的縮寫(xiě)，即塑封J引線(xiàn)芯片封裝。

 

PLCC封裝

 

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(shù)在PCB上安裝布線(xiàn)，具有外形尺寸小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

 

04TQFP封裝

 

TQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的縮寫(xiě)，即薄塑封四角扁平封裝。四邊扁平封裝工藝能有效利用空間，從而降低對(duì)印刷電路板空間大小的要求。

 

TQFP封裝

 

由于縮小了高度和體積，這種封裝工藝非常適合對(duì)空間要求較高的應(yīng)用，如PCMCIA卡和網(wǎng)絡(luò)器件。幾乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封裝。

 

PQFP封裝

 

PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的縮寫(xiě)，即塑封四角扁平封裝。

 

PQFP封裝

 

PQFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)。一般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般都在100以上。

 

TSOP封裝

 

TSOP是英文“Thin Small Outline Package”的縮寫(xiě)，即薄型小尺寸封裝。TSOP內(nèi)存封裝技術(shù)的一個(gè)典型特征就是在封裝芯片的周?chē)龀鲆_。TSOP適合用SMT(表面安裝)技術(shù)在PCB上安裝布線(xiàn)。

 

TSOP封裝

 

TSOP封裝外形，寄生參數(shù)(電流大幅度變化時(shí)，引起輸出電壓擾動(dòng))減小，適合高頻應(yīng)用，操作比較方便，可靠性也比較高。

 

BGA封裝

 

BGA是英文“Ball Grid Array Package”的縮寫(xiě)，即球柵陣列封裝。20世紀(jì)90年代，隨著技術(shù)的進(jìn)步，芯片集成度不斷提高，I/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，對(duì)集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿(mǎn)足發(fā)展的需要，BGA封裝開(kāi)始被應(yīng)用于生產(chǎn)。

 

BGA封裝

 

采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍，BGA與TSOP相比，具有更小的體積，更好的散熱性和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了很大提升，采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下，體積只有TSOP封裝的三分之一。另外，與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比，BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

 

BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了，但引腳間距并沒(méi)有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率。雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能。厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少;寄生參數(shù)減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接，可靠性高。

 

TinyBGA封裝

 

說(shuō)到BGA封裝，就不能不提Kingmax公司的專(zhuān)利TinyBGA技術(shù)。TinyBGA英文全稱(chēng)為“Tiny Ball Grid”，屬于是BGA封裝技術(shù)的一個(gè)分支，是Kingmax公司于1998年8月開(kāi)發(fā)成功的。其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高2～3倍。與TSOP封裝產(chǎn)品相比，其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。

 

采用TinyBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品，在相同容量情況下體積，只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出的，而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，信號(hào)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度僅是傳統(tǒng)的TSOP技術(shù)的1/4，因此信號(hào)的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提升了芯片的抗干擾、抗噪性能，而且提高了電性能。采用TinyBGA封裝芯片可抗高達(dá)300MHz的外頻，而采用傳統(tǒng)TSOP封裝技術(shù)最高只可抗150MHz的外頻。

 

TinyBGA封裝的內(nèi)存其厚度也更薄(封裝高度小于0.8mm)，從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此，TinyBGA內(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率，非常適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng)，穩(wěn)定性極佳。

 

QFP封裝

 

QFP是“Quad Flat Package”的縮寫(xiě)，即小型方塊平面封裝。QFP封裝在早期的顯卡上使用的比較頻繁，但少有速度在4ns以上的QFP封裝顯存，因?yàn)楣に嚭托阅艿膯?wèn)題，目前已經(jīng)逐漸被TSOP-II和BGA所取代。QFP封裝在顆粒四周都帶有針腳，識(shí)別起來(lái)相當(dāng)明顯。四側(cè)引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一，引腳從四個(gè)側(cè)面引出呈海鷗翼(L)型。

 

QFP封裝

 

基材有陶瓷、金屬和塑料三種。從數(shù)量上看，塑料封裝占絕大部分。當(dāng)沒(méi)有特別表示出材料時(shí)，多數(shù)情況為塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引腳LSI封裝，不僅用于微處理器，門(mén)陳列等數(shù)字邏輯LSI電路，而且也用于VTR信號(hào)處理、音響信號(hào)處理等模擬LSI電路。

 

引腳中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多種規(guī)格，0.65mm中心距規(guī)格中最多引腳數(shù)為304。