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電子元器件封裝知識(shí)

發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 21:20:09

因?yàn)殡娮釉骷仨毰c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。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB(印制PCB線路板)的設(shè)計(jì)和制造,因此它是至關(guān)重要的。

衡量一個(gè)元器件封裝技術(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:

1、 芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率,盡量接近1:1;

2、 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;

3、 基于散熱的要求,封裝越薄越好。

電子元器件

封裝主要分為DIP雙列直插和SMD貼片封裝兩種。從結(jié)構(gòu)方面,封裝經(jīng)歷了最早期的晶體管TO(如TO-89、TO92)封裝發(fā)展到了雙列直插封裝,隨后由PHILIP公司開發(fā)出了SOP小外型封裝,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)及SOT(小外形晶體管)、SOIC(小外形集成電路)等。從材料介質(zhì)方面,包括金屬、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高強(qiáng)度工作條件需求的電路如和宇航級(jí)別仍有大量的金屬封裝。

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)引線直插->短引線或無(wú)引線貼裝->球狀凸點(diǎn);

裝配方式:通孔插裝->表面組裝->直接安裝


具體的封裝形式

1、 SOP/SOIC封裝

SOP是英文Small Outline Package 的縮寫,即小外形封裝。SOP封裝技術(shù)由1968~1969年菲利浦公司開發(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)及SOT(小外形晶體管)、SOIC(小外形集成電路)等。


2、 DIP封裝
DIP是英文 Double In-line Package的縮寫,即雙列直插式封裝。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。


3、 PLCC封裝
PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier 的縮寫,即塑封J引線芯片封裝。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,具有外形尺寸小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。


4、 TQFP封裝
TQFP是英文thin quad flat package的縮寫,即薄塑封四角扁平封裝。四邊扁平封裝(TQFP)工藝能有效利用空間,從而降低對(duì)印刷PCB線路板空間大小的要求。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。

 

5、 PQFP封裝
PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的縮寫,即塑封四角扁平封裝。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。
 

6、 TSOP封裝
TSOP是英文Thin Small Outline Package的縮寫,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圍做出引腳, TSOP適合用SMT技術(shù)(表面安裝技術(shù))在PCB(印制PCB線路板)上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸時(shí),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。

<a href=http://www.tengchenpcb.com/ target=_blank class=infotextkey>smt<a href=http://www.tengchenpcb.com/ target=_blank class=infotextkey>貼片</a></a><a href=http://www.xiuchufan.com/ target=_blank class=infotextkey>加工</a>

7、 BGA封裝

BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,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。為了滿足發(fā)展的需要,BGA封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。

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,更好的散熱性能和電性能。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。

說(shuō)到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術(shù),TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array(小型球柵陣列封裝),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。

國(guó)際部分品牌產(chǎn)品的封裝命名規(guī)則資料

1、 MAXIM 更多資料請(qǐng)參考 www.maxim-ic.com

MAXIM前綴是“MAX”。DALLAS則是以“DS”開頭。 MAX×××或MAX××××

說(shuō)明:

1. 后綴CSA、CWA 其中C表示普通級(jí),S表示表貼,W表示寬體表貼。

2.后綴CWI表示寬體表貼,EEWI寬體工業(yè)級(jí)表貼,后綴MJA或883為軍級(jí)。

3.CPA、BCPI、BCPP、CPP、CCPP、CPE、CPD、ACPA后綴均為普通雙列直插。

舉例MAX202CPE、CPE普通ECPE普通帶抗靜電保護(hù)

MAX202EEPE 工業(yè)級(jí)抗靜電保護(hù)(-45℃-85℃),說(shuō)明E指抗靜電保護(hù)MAXIM數(shù)字排列分類

1字頭 模擬器;

2字頭 濾波器 ;

3字頭 多路開關(guān) ;

4字頭 放大器 ;

5字頭 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 ;

6字頭 電壓基準(zhǔn) ;

7字頭 電壓轉(zhuǎn)換 ;

8字頭 復(fù)位器 ;

9字頭 比較器 ;

DALLAS命名規(guī)則

例如DS1210N.S. DS1225Y-100IND

N=工業(yè)級(jí) S=表貼寬體 MCG=DIP封 Z=表貼寬體 MNG=DIP工業(yè)級(jí) ;

IND=工業(yè)級(jí) QCG=PLCC封 Q=QFP ;

2、 ADI 更多資料查看www.analog.com

AD產(chǎn)品以“AD”、“ADV”居多,也有“OP”或者“REF”、“AMP”、“SMP”、“SSM”、“TMP”、“TMS”等開頭的。

后綴的說(shuō)明:

1. 后綴中J表示民品(0-70℃),N表示普通塑封,后綴中帶R表示表示表貼?! ?/span>

2.后綴中帶D或Q的表示陶封,工業(yè)級(jí)(45℃-85℃)。后綴中H表示圓帽。

3.后綴中SD或883屬軍品。

例如:JN DIP封裝 JR表貼 JD DIP陶封

3、 BB 更多資料查看www.ti.com

BB產(chǎn)品命名規(guī)則:

前綴ADS模擬器件 后綴U表貼 P是DIP封裝 帶B表示工業(yè)級(jí) 前綴INA、XTR、PGA等表示高精度運(yùn)放 后綴U表貼 P代表DIP PA表示高精度

4、 INTEL 更多資料查看www.intel.com

INTEL產(chǎn)品命名規(guī)則:

N80C196系列都是單片機(jī);

前綴:N=PLCC封裝 T=工業(yè)級(jí) S=TQFP封裝 P=DIP封裝 ;

KC20主頻 KB主頻 MC代表84引角 ;

舉例:TE28F640J3A-120 閃存 TE=TSOP DA=SSOP E=TSOP。

5、 ISSI 更多資料查看www.issi.com

以“IS”開頭

比如:IS61C IS61LV 4×表示DRAM 6×表示SRAM 9×表示EEPROM ;

封裝: PL=PLCC PQ=PQFP T=TSOP TQ=TQFP ;

6、 LINEAR 更多資料查看www.linear-tech.com

以產(chǎn)品名稱為前綴

LTC1051CS CS表示表貼 ;

LTC1051CN8 **表示*IP封裝 8腳 ;

后綴C為民用級(jí) I為工業(yè)級(jí) 后面數(shù)字表示引腳數(shù)量!

7、 IDT 更多資料查看www.idt.com

IDT的產(chǎn)品一般都是IDT開頭的

后綴的說(shuō)明:

1. 后綴中TP屬窄體DIP

2. 后綴中P 屬寬體DIP

3. 后綴中J 屬PLCC

比如:IDT7134SA55P 是DIP封裝

IDT7132SA55J 是PLCC

IDT7206L25TP 是DIP

8、 NS 更多資料查看www.national.com

NS的產(chǎn)品部分以LM 、LF開頭的

LM324N 3字頭代表民品 帶N圓帽 ;

LM224N 2字頭代表工業(yè)級(jí) 帶N塑封 ;

LM124J 1字頭代表軍品 帶J陶封 ;

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