芯片封装类型图解

1、集成电路封装形式介绍(图解）BGABGFP132CLCCCPGADIPEBGA 680L FBGAFDIPFQFP 100L JLCCBGA160LLCC LDCCLGA LQFP LQFP100LMetalQual100L PBGA217LPCDIPPLCCPPGA PQFPQFP SBA 192L TQFP100L TSBGA217L TSOP CSPSIP:单列直插式封装.该类型的引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同.ZIP:Z型引脚直插式封装.该类型的引脚也在芯片单侧排列,只是引脚比SIP粗短些,节距等特征也与DIP基本相同.S-DIP:收缩双列直插式封装.该类型的引脚在

2、芯片两侧排列,引脚节距为1.778mm,芯片集成度高于DIP.SK-DIP:窄型双列直插式封装.除了芯片的宽度是DIP的1/2以外,其它特征与DIP相同.PGA:针栅阵列插入式封装.封装底面垂直阵列布置引脚插脚,如同针栅.插脚节距为2.54mm或1.27mm,插脚数可多达数百脚.用于高速的且大规模和超大规模集成电路.SOP:小外型封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,字母L状.引脚节距为1.27mm.MSP:微方型封装.表面贴装型封装的一种,又叫QFI等,引脚端子从封装的四个侧面引出,呈I字形向下方延伸,没有向外突出的部分,实装占用面积小,引脚节距为1.27mm.QFP:四

3、方扁平封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,呈L字形,引脚节距为1.0mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm,0.3mm,引脚可达300脚以上.SVP:表面安装型垂直封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的一个侧面引出,引脚在中间部位弯成直角,弯曲引脚的端部与PCB键合,为垂直安装的封装.实装占有面积很小.引脚节距为0.65mm,0.5mm.LCCC:无引线陶瓷封装载体.在陶瓷基板的四个侧面都设有电极焊盘而无引脚的表面贴装型封装.用于高速,高频集成电路封装.PLCC:无引线塑料封装载体.一种塑料封装的LCC.也用于高速,高频集成电路封装.SOJ:小外形J

4、引脚封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,呈J字形,引脚节距为1.27mm.BGA:球栅阵列封装.表面贴装型封装的一种,在PCB的背面布置二维阵列的球形端子,而不采用针脚引脚.焊球的节距通常为1.5mm,1.0mm,0.8mm,与PGA相比,不会出现针脚变形问题.CSP:芯片级封装.一种超小型表面贴装型封装,其引脚也是球形端子,节距为0.8mm,0.65mm,0.5mm等.TCP:带载封装.在形成布线的绝缘带上搭载裸芯片,并与布线相连接的封装.与其他表面贴装型封装相比,芯片更薄,引脚节距更小,达0.25mm,而引脚数可达500针以上.介绍：1 基本元件类型Basic Com

5、ponent Type 盒形片状元件 (电阻和电容) Box Type Solder ComponentResistor and Capacitor 小型晶体管三极管及二极管 SOTSmall Outline TransistorTransistor and Diode elf类元件 Melf type Component Cylinder Sop元件 Small outline package小外形封装 TSop元件 Thin Sop薄形封装 SOJ元件 Small Outline J-lead Package 具有丁形引线的小外形封装 QFP元件 Quad Flat Package方形扁平

6、封装 PLCC元件 Plastic Leaded Chip Carrier 塑料有引线芯片载体 BGA Ball Grid Array 球脚陈列封装球栅陈列封装 CSP Chip Size Package芯片尺寸封装 2特殊元件类型Special Component Type 钽电容 ( Tantalium Capacitor) 铝电解电容 (Aalminum Electrolytic Capacitor ) 可变电阻 ( Variable Resistor ) 针栅陈列封装BGABin Grid Array 连接器 Connector IC卡连接器 IC Card Connector 附BG

7、A 封装的种类 APBGAPlastic BGA塑料BGA BCBGACeramic BGA陶瓷BGA CCCGACeramic Column Grid Array陶瓷柱栅陈列 DTBGATape Automated BGA载带自动键合BGA EMBGA微小BGA 注芯片的封装技术已经历了好几代的变迁从DIPQFPPGABGA到CSP再到MCM技术指标一代比一代先进包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1适用频率越来越高耐温性能越来越好引脚数增多引脚间距减少重量减少可靠性提高使用更加方便等 (MCMMulti Chip Model 多芯片组件) 英汉缩语对照 SMTSurface Mount

8、Technology 表面贴装技术 SMDSurface Mounting Devices 表面安装器件 SMBSurface Mounting Printed Circuit Board 表面安装印刷板 DIP Dual-In-Line Package 双列直插式组件 THTThough Hole Mounting Technology插装技术 PCB Printed Circuit Board 印刷电路板 SMC Surface Mounting Components表面安装零件 PQFP Plastic Quad Flat Package 塑料方形扁平封装 SOIC Small Scal

9、e Integrated Circuit小外形集成电路 LSI Large Scale Integration 大规模集成 注意 芯片封装图鉴封装大致经过了如下发展进程： 结构方面：DIP封装(70年代)-SMT工艺(80年代 LCCC/PLCC/SOP/QFP)-BGA封装(90年代)-面向未来的工艺(CSP/MCM)材料方面：金属、陶瓷陶瓷、塑料塑料； 引脚形状：长引线直插短引线或无引线贴装球状凸点； 装配方式：通孔插装表面组装直接安装一TO 晶体管外形封装TO（Transistor Out-line）的中文意思是“晶体管外形”。这是早期的封装规格，例如TO-92，TO-92L，TO-22

10、0，TO-252等等都是插入式封装设计。近年来表面贴装市场需求量增大，TO封装也进展到表面贴装式封装。TO252和TO263就是表面贴装封装。其中TO-252又称之为D-PAK，TO-263又称之为D2PAK。D-PAK封装的MOSFET有3个电极，栅极（G）、漏极（D）、源极（S）。其中漏极（D）的引脚被剪断不用，而是使用背面的散热板作漏极（D），直接焊接在PCB上，一方面用于输出大电流，一方面通过PCB散热。所以PCB的D-PAK焊盘有三处，漏极（D）焊盘较大。二 DIP 双列直插式封装DIP(DualInline Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集

11、成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。封装材料有塑料和陶瓷两种。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，使用时，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等。DIP封装具有以下特点：1.适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。2.比TO型封装易于对PCB布线。3.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。以采用40根I/O引脚塑料双列直插式封装(PDIP)

12、的CPU为例，其芯片面积/封装面积=(33)/(15.2450)=1:86，离1相差很远。（PS:衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。如果封装尺寸远比芯片大，说明封装效率很低，占去了很多有效安装面积。）用途：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。Intel公司早期CPU，如8086、80286就采用这种封装形式，缓存(Cache )和早期的内存芯片也是这种封装形式。PS.以下三六使用的是SMT封装工艺（表面组装技术），欲知详情，请移步此处。三QFP 方型扁平式封装QFP(Plastic Quad Fla

13、t Pockage)技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。基材有陶瓷、金属和塑料三种。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格。其特点是：1.用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用。以0.5mm焊区中心距、208根I/O引脚QFP封装的CPU为例，如果外形尺寸为28mm28mm，芯片尺寸为10mm10mm，则芯片面积/封装面积=(1010)/(2828)=1:7.8，由此可见QFP封装比DIP封装的尺寸大大减小

14、。3.封装CPU操作方便、可靠性高。QFP的缺点是：当引脚中心距小于0.65mm时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见右图)；带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP；在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP。用途：QFP不仅用于微处理器（Intel公司的80386处理器就采用塑料四边引出扁平封装），门陈列等数字逻辑LSI电路，而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。四SOP 小尺寸封装SOP器件又称为SOIC(Small Outline Integrated Circuit

15、)，是DIP的缩小形式，引线中心距为1.27mm，材料有塑料和陶瓷两种。SOP也叫SOL和DFP。SOP封装标准有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等，SOP后面的数字表示引脚数，业界往往把“P”省略，叫SO（Small Out-Line ）。还派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。五PLCC 塑封有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)，引线中心距为1.27mm，引线呈J形

16、，向器件下方弯曲，有矩形、方形两种。PLCC器件特点：1.组装面积小，引线强度高，不易变形。2.多根引线保证了良好的共面性，使焊点的一致性得以改善。3.因J形引线向下弯曲，检修有些不便。用途：现在大部分主板的BIOS都是采用的这种封装形式。六LCCC 无引线陶瓷芯片载体 LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)其电极中心距有1.0mm、1.27mm两种。通常电极数目为18156个。特点：1.寄生参数小，噪声、延时特性明显改善。2.应力小，焊点易开裂。用途：用于高速，高频集成电路封装。主要用于军用电路。七PGA 插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array

17、Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少，可以围成2-5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Inser tion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处，利用插座本身的特殊结构生成的挤压力，将CPU的引脚与插座牢牢地接触，绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将

18、插座的扳手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点：1.插拔操作更方便，可靠性高。2.可适应更高的频率。实例：Intel系列C PU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。八BGA 球栅阵列封装随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Bal

19、l Grid Array P ackage)封装技术。用途：BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA封装技术又可详分为五大类：1.PBGA（Plasric BGA）基板：PBGA是最普遍的BGA封装类型，其载体为普通的印制板基材，如FR4等。硅片通过金属丝压焊方式连到载体的上表面，然后塑料模压成型。有些PBGA封装结构中带有空腔，称热增强型BGA，简称EBGA。下表面为呈部分或完全分布的共晶组份(37Pb63Sn)的焊球阵列，焊球间距通常为1.0mm、1.27mm、1.5mm。 PBGA有以下特点： 其载体与PCB材料相同，故组装过程二者的热膨

20、胀系数TCE(Thermal Coefficient Of Expansion)几乎相同，即热匹配性良好。 组装成本低。 共面性较好。 易批量组装。 电性能良好。Intel系列CPU中，Pentium II、I II、IV处理器均采用这种封装形式。2.CBGA（Ceramic BGA）基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip，简称FC）的安装方式。硅片采用金属丝压焊方式或采用硅片线路面朝下，以倒装片方式实现与载体的互联，然后用填充物包封，起到保护作用。陶瓷载体下表面是90Pb10Sn的共晶焊球阵列，焊球间距常为1.0mm和1.27mm。CBGA具有如下特点：

21、优良的电性能和热特性。 密封性较好。 封装可靠性高。 共面性好。 封装密度高。 因以陶瓷作载体，对湿气不敏感。 封装成本较高。 组装过程热匹配性能差，组装工艺要求较高。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。3. FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。4.TBGA（Tape BGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。载带球栅阵列TBGA是载带自动键合TAB(Tape Automated Bonding)技术的延伸。TBGA的载体为铜聚酰亚胺铜的双金属层带(载带)。载体上表面分布的铜导线起传输作用，下表面的铜

22、层作地线。硅片与载体实现互连后，将硅片包封起到保护作用。载体上的过孔实现上下表面的导通，利用类似金属丝压焊技术在过孔焊盘上形成焊球阵列。焊球间距有1.0mm、1.27mm、1.5mm几种。TBGA有以下特点：封装轻、小。电性能良。组装过程中热匹配性好。潮气对其性能有影响。5.CDPBGA（Carity Do wn PBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）。综上，BGA封装具有以下特点：1.I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率。2.虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接（C4），从而可以改善电热性能。3.厚度比QFP减少l/2以上，重量减轻3/4以上。4.寄生参数减小，信号传输延