电子封装技术第4章

1、4.1 4.1 插装及表面安装元器件概述及分类特点插装及表面安装元器件概述及分类特点 4.1.1 4.1.1 概述概述 4.1.2 4.1.2 分类及特点分类及特点4.2 4.2 通孔插装技术（通孔插装技术（THTTHT） 4.2.1 TO4.2.1 TO型型 4.2.2 SIP 4.2.2 SIP单列直插式封装单列直插式封装 4.2.3 DIP4.2.3 DIP双列直插式封装双列直插式封装 4.2.4 PGA4.2.4 PGA针栅阵列插入式封装针栅阵列插入式封装 4.3 4.3 表面安装元器件的封装技术（表面安装元器件的封装技术（SMTSMT） 4.3.1 4.3.1 晶体管的表面封装技术晶

2、体管的表面封装技术 4.3.2 IC 4.3.2 IC小外形封装（小外形封装（SOPSOP）技术）技术 4.3.3 4.3.3 塑料有引脚片式载体（塑料有引脚片式载体（PLCCPLCC）封装技术）封装技术 4.3.4 4.3.4 陶瓷无引脚片式载体（陶瓷无引脚片式载体（LCCCLCCC）封装技术）封装技术 4.3.5 4.3.5 四边引脚扁平封装（四边引脚扁平封装（QFPQFP）技术）技术 4.3.6 4.3.6 表面贴装器件（表面贴装器件（SMDSMD）的特点）的特点4.1 4.1 插装及表面安装元器件概述及分类特点插装及表面安装元器件概述及分类特点 4.1.1 4.1.1 概述概述 随着晶

3、体管的出现及其质量的稳步提高，特别是硅平面晶体管的日趋随着晶体管的出现及其质量的稳步提高，特别是硅平面晶体管的日趋成熟，成熟，2020世纪世纪5050年代末，晶体管逐渐代替了电子管。这时，各类晶体管的年代末，晶体管逐渐代替了电子管。这时，各类晶体管的封装类型主要有玻封二极管和金属封装的三极管。普通管有封装类型主要有玻封二极管和金属封装的三极管。普通管有3 3根长引线，高根长引线，高频管或需要外壳接地的晶体管有频管或需要外壳接地的晶体管有4 4根长引线，封装的金属底座与晶体管根长引线，封装的金属底座与晶体管c c极极相通，而相通，而e e、b b两极则通过底座的开孔，用玻璃绝缘子隔离，管帽帽与底

4、座两极则通过底座的开孔，用玻璃绝缘子隔离，管帽帽与底座的边缘进行密封焊接。这就构成了至今仍沿用的的边缘进行密封焊接。这就构成了至今仍沿用的TOTO型（晶体管外壳封装）型（晶体管外壳封装）全密封封装结构。其典型电子整机首推黑白电视机。全密封封装结构。其典型电子整机首推黑白电视机。 晶体管的体积和重量均为电子管的数十分之一，安装底板不需晶体管的体积和重量均为电子管的数十分之一，安装底板不需要使用电子管要使用电子管TOTO封装时的金属底板，可采用单面酚醛环氧纸质覆铜封装时的金属底板，可采用单面酚醛环氧纸质覆铜板。这种基板制作工艺简单，成本低廉，又易打细孔。由于晶体管板。这种基板制作工艺简单，成本低廉

5、，又易打细孔。由于晶体管体积小、电压低、耗电省，所以在覆铜板上刻蚀成所需的电路图形体积小、电压低、耗电省，所以在覆铜板上刻蚀成所需的电路图形后，元器件穿过通孔焊接在铜焊区上即可。这样，既提高了生产效后，元器件穿过通孔焊接在铜焊区上即可。这样，既提高了生产效率和产量，又提高了焊接的一致性，从而提高了焊点的质量和电子率和产量，又提高了焊接的一致性，从而提高了焊点的质量和电子产品的可靠性。产品的可靠性。TO-252TO-220TO-247TO-263 前面所述均为单个晶体管的一级封装，随着集成电路（前面所述均为单个晶体管的一级封装，随着集成电路（ICIC）的出）的出现，现，I/OI/O引脚的数量远多

6、于引脚的数量远多于3 34 4个，达数百上千个，不适于使用个，达数百上千个，不适于使用TOTO型管型管壳封装，从而开发出了单列直插封装（壳封装，从而开发出了单列直插封装（SIPSIP）、双列直插封装（）、双列直插封装（DIPDIP）、）、针栅阵列封装（针栅阵列封装（PGAPGA）和扁平外形封装（）和扁平外形封装（FPFP、QFPQFP、PQFPPQFP）等。其中，）等。其中，扁平外形封装属于表面安装。扁平外形封装属于表面安装。针栅阵列封装针栅阵列封装(PGA)单列直插封装（单列直插封装（SIP）双列直插封装（双列直插封装（DIP）四边引脚扁平封装（四边引脚扁平封装（QFP）4.1.2 4.1.

7、2 分类与特点分类与特点一、引脚插入型：一、引脚插入型： 单列直插式封装（单列直插式封装（SIPSIP） 双列直插式封装（双列直插式封装（DIPDIP） Z Z型引脚直插式封装（型引脚直插式封装（ZIPZIP） 收缩双列直插式封装（收缩双列直插式封装（S-DIPS-DIP） 窄型双列直插式封装（窄型双列直插式封装（SK-DIPSK-DIP） 针栅阵列插入式封装（针栅阵列插入式封装（PGAPGA）根据封装接线端子的排布方式对其进行分类根据封装接线端子的排布方式对其进行分类二、表面贴装型：二、表面贴装型： 小外形塑料封装（小外形塑料封装（SOPSOP） 微型四方封装（微型四方封装（MSPMSP）

8、四边引线扁平封装（塑封）（四边引线扁平封装（塑封）（QFPQFP） 玻璃（陶瓷）扁平封装（玻璃（陶瓷）扁平封装（FPGFPG） 无引线陶瓷封装芯片载体（无引线陶瓷封装芯片载体（LCCCLCCC） 塑封无引线芯片载体（塑封无引线芯片载体（PLCCPLCC） 小外形小外形J J引线塑料封（引线塑料封（SOJSOJ） 球栅阵列封装（球栅阵列封装（BGABGA） 芯片尺寸大小封装（芯片尺寸大小封装（CSPCSP）其中比较典型的封装按外形结构分类其中比较典型的封装按外形结构分类: :1 1、圆柱外壳封装（、圆柱外壳封装（TOTO）2 2、单列直插式封装（、单列直插式封装（SIPSIP）3 3、双列直插式

9、封装（、双列直插式封装（DIPDIP）4 4、针栅阵列封装（、针栅阵列封装（PGAPGA）5 5、四边引线扁平封装（、四边引线扁平封装（QFPQFP）6 6、球栅阵列封装（、球栅阵列封装（BGABGA）7 7、芯片尺寸大小封装（、芯片尺寸大小封装（CSPCSP）下节将分别作介绍下节将分别作介绍 前面所述为元器件的外形结构，对于每一种外形，都可以用不同的前面所述为元器件的外形结构，对于每一种外形，都可以用不同的材料进行封装。插装元器件按材料分类，有金属封装、陶瓷封装和塑料材料进行封装。插装元器件按材料分类，有金属封装、陶瓷封装和塑料封装等。封装等。 金属封装和陶瓷封装一般为气密性封装，多用于军品

10、和可靠性要求金属封装和陶瓷封装一般为气密性封装，多用于军品和可靠性要求高的电子产品中；而塑料封装由于属非气密性封装适用于工艺简单、成高的电子产品中；而塑料封装由于属非气密性封装适用于工艺简单、成本低廉的大批量生产，多用于各种民用电子产品中。本低廉的大批量生产，多用于各种民用电子产品中。4.2 4.2 通孔插装技术（通孔插装技术（THTTHT） TO TO型封装是最早广泛应用的晶体管或型封装是最早广泛应用的晶体管或ICIC芯片封装结构芯片封装结构. .1.1. 晶体管或芯片晶体管或芯片在金属外壳底座的中心。在金属外壳底座的中心。2.2. 对于芯片对于芯片TOTO封装，需用热压焊机或超声焊机将芯片

11、焊区与接线柱之间封装，需用热压焊机或超声焊机将芯片焊区与接线柱之间用用AuAu丝或丝或AlAl丝连接起来。丝连接起来。3.3. 焊好内引线的底座移至干燥箱中，通以惰性气体或焊好内引线的底座移至干燥箱中，通以惰性气体或N N2 2保护芯片。保护芯片。4.4. 将金属管帽套在底座周围的凸缘上，利用电阻熔焊法或环形平行缝焊将金属管帽套在底座周围的凸缘上，利用电阻熔焊法或环形平行缝焊法将管帽与底座边缘焊牢，达到密封要求。法将管帽与底座边缘焊牢，达到密封要求。4.2.1 TO4.2.1 TO型型常常采用常常采用Au-SbAu-Sb（锑）合金共熔法或导电胶粘接固化法使晶体管的接地极与金属底座（锑）合金共熔

12、法或导电胶粘接固化法使晶体管的接地极与金属底座间形成良好的欧姆接触；多引脚的间形成良好的欧姆接触；多引脚的TOTO型结构还可以封装型结构还可以封装ICIC芯片，对于芯片，对于ICIC芯片，还可芯片，还可以采用环氧树脂粘接固化法固定芯片。以采用环氧树脂粘接固化法固定芯片。 TO TO型金属封装工艺：型金属封装工艺： 各类插装元器件封装的引脚节距多为各类插装元器件封装的引脚节距多为2.54 mm2.54 mm，DIPDIP已已形成形成4-644-64个引脚的系列化产品。个引脚的系列化产品。PGAPGA能适应能适应LSILSI芯片封装的芯片封装的要求，要求，I/OI/O数可达数百个。数可达数百个。注

13、：接线柱插在注：接线柱插在PWB的插孔中并焊接，实现芯片与外电路的连通。的插孔中并焊接，实现芯片与外电路的连通。1.1. 冲制冲制（金属引线框架，其下端切割之后为接线柱）。（金属引线框架，其下端切割之后为接线柱）。2.2. 将芯片固定在框架上。将芯片固定在框架上。3.3. 内引线焊接（芯片焊区与框架焊接）。内引线焊接（芯片焊区与框架焊接）。4.4. 制作塑封用的空腔。制作塑封用的空腔。5.5. 框架置于空腔内，将塑封料加热熔化，并加压送至空腔中。框架置于空腔内，将塑封料加热熔化，并加压送至空腔中。6.6. 固化固化7.7. 整修、切断不必要的连接部分，切筋、打弯、成形和镀锡。整修、切断不必要的

14、连接部分，切筋、打弯、成形和镀锡。 TO TO型塑料封装工艺：型塑料封装工艺：塑料封装工艺简单，适合大批量生产，成本低廉。塑料封装工艺简单，适合大批量生产，成本低廉。空腔空腔对于小型芯片的封装，为了简化封装过程，可以先制作对于小型芯片的封装，为了简化封装过程，可以先制作合金引线框架，然后将芯片置于框架上，并用合金引线框架，然后将芯片置于框架上，并用WB技术技术将芯片焊区与引线框架的内引脚部分键合，经密封之后将芯片焊区与引线框架的内引脚部分键合，经密封之后将框架的下半部分切断形成外引脚。将框架的下半部分切断形成外引脚。TO3 TO5 TO8 早早期期TOTO型型封封装装图图片片 单列直插式封装（

15、单列直插式封装（SIPSIP）的基板多为陶瓷基板（如）的基板多为陶瓷基板（如AlAl2 2O O3 3）。由）。由于电路并不复杂，当电路组装完成后，于电路并不复杂，当电路组装完成后，I/OI/O数只有几个或十多个，数只有几个或十多个，可将基板上的可将基板上的I/OI/O引脚引向一边（单列），用镀引脚引向一边（单列），用镀NiNi、镀、镀AgAg或镀或镀Pb-Pb-SnSn的的“卡式卡式”引线引线（基材多为合金，用来连接芯片焊区和基板焊区）（基材多为合金，用来连接芯片焊区和基板焊区）两两端分别端分别卡在基板一边的卡在基板一边的 I/OI/O焊区（引脚钎焊在对应的基板焊区（引脚钎焊在对应的基板I/

16、OI/O焊区焊区上）和芯片焊区上，用电烙铁将焊点焊牢，或将卡式引线浸入融上）和芯片焊区上，用电烙铁将焊点焊牢，或将卡式引线浸入融化的化的Pb-SnPb-Sn槽中进行浸焊，还可以在卡式引线的槽中进行浸焊，还可以在卡式引线的I/OI/O焊区上涂上焊焊区上涂上焊膏，然后成批再流焊炉中进行再流焊。引线的节距有膏，然后成批再流焊炉中进行再流焊。引线的节距有2.54mm2.54mm与与2.27mm2.27mm之分。之分。4.2.2 SIP4.2.2 SIP单列直插式封装单列直插式封装 焊接之后对基板进行涂覆保护，如浸渍一层环氧树脂，然后焊接之后对基板进行涂覆保护，如浸渍一层环氧树脂，然后固化。固化。 SI

17、P SIP封装后要插在特定的插座上封装后要插在特定的插座上（再将插座插在（再将插座插在PCBPCB上）上），SIPSIP插插座占的座占的PWBPWB面积小，插取自如。面积小，插取自如。SIPSIP的工艺简便易行，很适于多品的工艺简便易行，很适于多品种、小批量的种、小批量的HICHIC及及PWBPWB基板封装，还便于逐个引线的更换和返修。基板封装，还便于逐个引线的更换和返修。 SIP（Single Inline Package） 2020世纪世纪7070年代，芯片封装基本都采用年代，芯片封装基本都采用DIPDIP（Dual ln-line PackageDual ln-line Package，

18、双列直插式封装）封装，此封装形式在当时具有适合双列直插式封装）封装，此封装形式在当时具有适合PCBPCB（印刷电路板）（印刷电路板）穿孔安装，布线和操作较为方便等特点。穿孔安装，布线和操作较为方便等特点。 DIP DIP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成电路集成电路(SIC)(SIC)均采用这种封装形式，其引脚数均采用这种封装形式，其引脚数（即引线数）（即引线数）一般为一般为4 46464个个, ,多的也不超过多的也不超过100100个。产品呈系列化、标准化、品种规格齐全个。产品呈系列化、标准化、品种规格齐全,

19、,至今仍至今仍然大量沿用。然大量沿用。4.2.3 DIP4.2.3 DIP双列直插式封装双列直插式封装 采用采用DIPDIP封装的封装的CPUCPU芯片引脚节距有芯片引脚节距有2.54mm2.54mm和和1.78mm1.78mm两种，一般需两种，一般需要插入到具有要插入到具有DIPDIP结构的芯片插座上使用。当然，也可以直接插在有相结构的芯片插座上使用。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。同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIPDIP封装的芯片在从芯片插封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。 DIP DIP封装

20、主要有陶瓷全密封型封装主要有陶瓷全密封型DIPDIP（CDIPCDIP）、塑封型）、塑封型DIPDIP（PDIPPDIP）和窄节距和窄节距DIPDIP（SDIPSDIP）等。）等。1. CDIP1. CDIP的封装技术的封装技术 CDIP CDIP封装又分为陶瓷熔封封装又分为陶瓷熔封DIPDIP和多层陶瓷和多层陶瓷DIPDIP，均是由底座（或基，均是由底座（或基板）和盖板将芯片封装。板）和盖板将芯片封装。 CerDIP CerDIP封装结构除了芯片外由底座、盖板和引线框架三个零件构成。封装结构除了芯片外由底座、盖板和引线框架三个零件构成。这种封装不需在陶瓷上金属化（用金属引线框架代替金属化布线

21、，框架这种封装不需在陶瓷上金属化（用金属引线框架代替金属化布线，框架中与芯片键合的部分涂覆铝），烧结温度低，一般为中与芯片键合的部分涂覆铝），烧结温度低，一般为500500，因此成本很，因此成本很低。低。 陶瓷熔封陶瓷熔封DIPDIP（CerDIPCerDIP）6. 6. 镀镀Ni-AuNi-Au或或SnSn。 1. 1. 将陶瓷粉末、润滑剂和粘接剂的混合物压制成需要的形状，烧将陶瓷粉末、润滑剂和粘接剂的混合物压制成需要的形状，烧结成瓷，以此方法制作底座和盖板。结成瓷，以此方法制作底座和盖板。 2. 2. 将玻璃浆料分别印刷到底座和盖板上，烧结（使玻璃与陶瓷粘接）。将玻璃浆料分别印刷到底座和盖

22、板上，烧结（使玻璃与陶瓷粘接）。 3. 3. 将陶瓷底座加热，使玻璃熔化，将引线框架埋入玻璃中。将陶瓷底座加热，使玻璃熔化，将引线框架埋入玻璃中。4. 4. 芯片粘接于框架上，并引线键合（将芯片焊区与框架连接）。芯片粘接于框架上，并引线键合（将芯片焊区与框架连接）。5. 5. 将涂有低温玻璃的盖板与装好将涂有低温玻璃的盖板与装好ICIC芯片的底座组装，熔化玻璃以达到密封。芯片的底座组装，熔化玻璃以达到密封。底座底座盖板盖板引线框架引线框架芯片芯片涂有低温玻璃的底座和盖板涂有低温玻璃的底座和盖板焊接处覆焊接处覆Al的引线框架，的引线框架，IC芯片与引线键合芯片与引线键合封装、电镀并切断引线封装、

23、电镀并切断引线 多层陶瓷多层陶瓷DIPDIP封装技术封装技术 多层陶瓷封装与多层陶瓷封装与CerDIPCerDIP工艺不同，其基板是由流延法制备的多层瓷工艺不同，其基板是由流延法制备的多层瓷片压制而成，且不需要引线框架，而是由每一层瓷片的金属化和基板侧片压制而成，且不需要引线框架，而是由每一层瓷片的金属化和基板侧面钎焊引脚代替。面钎焊引脚代替。1. 1. 配流延浆料。配流延浆料。2. 2. 流延成型多片生瓷片，并烘干。流延成型多片生瓷片，并烘干。3. 3. 冲腔体和层间通孔冲腔体和层间通孔（对生瓷片（对生瓷片表面或内部进行加工，金属化后形成表面或内部进行加工，金属化后形成金属布线）金属布线），

24、并对通孔金属化。，并对通孔金属化。4. 4. 每层生瓷片丝网印刷每层生瓷片丝网印刷W W或或MoMo金金属化，并把多层生瓷片叠层。属化，并把多层生瓷片叠层。5. 5. 在一定温度和压力下层压。在一定温度和压力下层压。6. 6. 在一定温度下切割规整。在一定温度下切割规整。7. 7. 叠层侧面金属化印刷叠层侧面金属化印刷（侧面钎焊（侧面钎焊的引脚通过侧面金属化与基板焊区连通）的引脚通过侧面金属化与基板焊区连通）。8. 8. 排胶，并在气氛中于排胶，并在气氛中于1550155016501650将叠层瓷片烧结为熟瓷体。将叠层瓷片烧结为熟瓷体。9. 9. 金属化并电镀或化学镀金属化并电镀或化学镀NiN

25、i。10. 10. 钎焊封口环和外引脚。钎焊封口环和外引脚。11. 11. 镀金，并对外壳进行检测。镀金，并对外壳进行检测。12. 12. 安装芯片安装芯片引线键合引线键合 检检测测封盖封盖检漏检漏成品测试成品测试打打印、包装。印、包装。 塑料封装工业自动化程度高，工艺简单，成本低廉，外壳是非密封塑料封装工业自动化程度高，工艺简单，成本低廉，外壳是非密封性的塑料外壳。性的塑料外壳。 塑封用的树脂要具备如下特性：塑封用的树脂要具备如下特性： 1 1）树脂要尽可能与所包围的各种材料的热膨胀系数）树脂要尽可能与所包围的各种材料的热膨胀系数CTECTE相近，即可相近，即可以通过增加添加剂的方法使其与以

26、通过增加添加剂的方法使其与SiSi、引线框架（铜合金）、引线框架（铜合金）、AuAu丝等的丝等的CTECTE相近。相近。 2 2）工作温度：）工作温度：-65-65150，大于大于150。2. PDIP的封装技术的封装技术 在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子在玻璃化转变温度以下，高聚物处于玻璃态，分子链和链段都不能运动，只是构成分子的原子的原子(或基团或基团)在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段在其平衡位置作振动；而在玻璃化转变温度时分子链虽不能移动，但是链段开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出

27、粘流性质。开始运动，表现出高弹性质，温度再升高，就使整个分子链运动而表现出粘流性质。PDIPPDIP的工艺过程与的工艺过程与TOTO型塑封类似型塑封类似。 3 3）树脂吸水性要小，并与引线的粘结性能良好。）树脂吸水性要小，并与引线的粘结性能良好。 4 4）具有良好的物理性能和化学性能。）具有良好的物理性能和化学性能。 5 5）良好的绝缘性能。）良好的绝缘性能。 6 6）固化时间短且）固化时间短且NaNa含量低。含量低。 7 7）辐射性杂质含量低。）辐射性杂质含量低。常用封装件常用封装件芯片的粘贴区域芯片的粘贴区域 在每个封装体的中心区在每个封装体的中心区域就是芯片被牢固地粘贴在引脚框架上的地域

28、就是芯片被牢固地粘贴在引脚框架上的地方。见图一：方。见图一：内部和外部的引脚内部和外部的引脚 金属引脚系统从内部金属引脚系统从内部的粘片区凹腔至外部的印制电路板或电子产的粘片区凹腔至外部的印制电路板或电子产品是连续的。品是连续的。芯片芯片封装体的连接封装体的连接 芯片与封装体的电芯片与封装体的电性连接是由压焊线、压焊球或其他芯片上的性连接是由压焊线、压焊球或其他芯片上的连接体完成的。见图二：连接体完成的。见图二：图一图一图二图二DIPDIP封装结构具有以下特点封装结构具有以下特点: :1.1.适合适合PCBPCB的穿孔安装的穿孔安装; ;2.2.比比TOTO型封装易于对型封装易于对PCBPCB

29、布线布线; ;3.3.操作方便。操作方便。 20 20世纪世纪9090年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，年代随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/OI/O引脚数急引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。此时，剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。此时，四周型引脚无法满足要求，开发出了四周型引脚无法满足要求，开发出了PGAPGA针栅阵列式封装。针栅阵列式封装。4.2.4 PGA4.2.4 PGA针栅阵列封装针栅阵列封装 工艺过程与多层陶瓷工艺过程与多层陶瓷DIPDIP类似：多层陶瓷流延片（基板）印制布线图形，类似：多层陶瓷流延片（基板）印制布线图

30、形，并通孔金属化，然后叠层，烧结，使其达到气密封装。镀镍，钎焊针引脚并通孔金属化，然后叠层，烧结，使其达到气密封装。镀镍，钎焊针引脚（每个针引脚通过金属化通孔与布线焊区对应相连）（每个针引脚通过金属化通孔与布线焊区对应相连），镀，镀AuAu。将。将ICIC芯片粘接后芯片粘接后进行进行WBWB键合（与基板金属化焊区键合），然后封盖。键合（与基板金属化焊区键合），然后封盖。针栅阵列封装针栅阵列封装(PGA) PGA PGA封装具有以下特点有：插拔操作更方便，高可靠性，高引脚数封装具有以下特点有：插拔操作更方便，高可靠性，高引脚数（可达上千个），可适应更高的频率。（可达上千个），可适应更高的频率。4

31、.3 4.3 表面安装元器件的封装技术（表面安装元器件的封装技术（SMTSMT） 随着混合集成电路（随着混合集成电路（HICHIC）的发展，电路越来越复杂，由于大面积）的发展，电路越来越复杂，由于大面积的平整陶瓷基板很难制备，人们只能采取多块的平整陶瓷基板很难制备，人们只能采取多块HICHIC陶瓷基板拼装的方式，陶瓷基板拼装的方式，使使HICHIC的体积、重量、成本、可靠性和生产效率受到限制。的体积、重量、成本、可靠性和生产效率受到限制。 有机材料可以制备大面积、平整的基板，但是传统的直插式插装器有机材料可以制备大面积、平整的基板，但是传统的直插式插装器件不适于在有机基板上安装。为此，开发出来

32、表面安装元器件和表面安件不适于在有机基板上安装。为此，开发出来表面安装元器件和表面安装技术（装技术（SMTSMT），此种封装称为表面安装封装（），此种封装称为表面安装封装（SMPSMP），其中表面安装元），其中表面安装元器件是器件是SMTSMT的基础与核心的基础与核心, ,一般通称为片式元器件（一般通称为片式元器件（）。）。SMD是有源片式器件，如是有源片式器件，如IC；SMC是无源片式器件，是无源片式器件，如电阻、电感和电容等。如电阻、电感和电容等。 将元器件安装在印刷线路板上的方式除了前面所讲的通孔插装技术将元器件安装在印刷线路板上的方式除了前面所讲的通孔插装技术（Through Hole

33、 Hechnology, THTThrough Hole Hechnology, THT）之外，还有表面安装技术）之外，还有表面安装技术(SMT)(SMT)。与。与THTTHT技术相比，技术相比，SMTSMT的区别在于元器件的形状不同以及用表面贴装代替通的区别在于元器件的形状不同以及用表面贴装代替通孔安装。孔安装。SMTSMT是一个十分复杂的技术，被称为一次是一个十分复杂的技术，被称为一次“电子组装技术革命电子组装技术革命”。4.3.1 4.3.1 晶体管的表面封装技术晶体管的表面封装技术 半导体二、三极管的表面封装主要有半导体二、三极管的表面封装主要有“芝麻管芝麻管”形、圆柱形和形、圆柱形和

34、SOTSOT形封装，有形封装，有2 24 4个引脚。个引脚。 20 20世纪世纪6060、7070年代，厚、薄膜年代，厚、薄膜HICHIC得到长足的发展，无源元件的得到长足的发展，无源元件的电阻、电容是用厚膜或薄膜方法制作在陶瓷基板上，并用厚、薄膜电阻、电容是用厚膜或薄膜方法制作在陶瓷基板上，并用厚、薄膜方法制作连接的引脚；有源器件则制成方法制作连接的引脚；有源器件则制成“芝麻管芝麻管”的形式，然后焊的形式，然后焊接在基板焊区上。接在基板焊区上。 “ “芝麻管芝麻管”：在一个陶瓷片（直径：在一个陶瓷片（直径3mm3mm）上用厚、薄膜方法制作成发射）上用厚、薄膜方法制作成发射极、基极和集电极（包

35、含三个电极的焊区），并焊接出三根引脚（引脚与三极、基极和集电极（包含三个电极的焊区），并焊接出三根引脚（引脚与三个电极的焊区对应相连）。晶体管（或芯片）烧结在陶瓷片的集电极焊区，个电极的焊区对应相连）。晶体管（或芯片）烧结在陶瓷片的集电极焊区，而晶体管的而晶体管的e e、b b电极用电极用WBWB技术焊接到陶瓷片的技术焊接到陶瓷片的e e、b b电极焊区上，最后用环氧电极焊区上，最后用环氧树脂将晶体管包封固化，成为树脂将晶体管包封固化，成为“芝麻管芝麻管”。陶瓷片陶瓷片圆柱形无引脚表面封装圆柱形无引脚表面封装MELF技术略，技术略，P101 SOT SOT型封装原为替代型封装原为替代HICHI

36、C的芝麻管，安装在的芝麻管，安装在HICHIC陶瓷基板上。随着陶瓷基板上。随着SMTSMT的发展，更多的的发展，更多的SOTSOT型封装用于型封装用于PWBPWB上组装。上组装。 SOT SOT型通常有三种，即型通常有三种，即SOT23SOT23、SOT89SOT89和和SOT143SOT143。小外形晶体管（小外形晶体管（SOTSOT）的封装技术）的封装技术 SOT SOT型封装的工艺技术类似：在冲制好的引线框架集电极上装配晶体型封装的工艺技术类似：在冲制好的引线框架集电极上装配晶体管芯片，然后将芯片的发射极、基极与对应引线框架的另两极用管芯片，然后将芯片的发射极、基极与对应引线框架的另两极

37、用WBWB互连互连（与引线框架的（与引线框架的e e、b b极引脚相连）极引脚相连），再经塑料封装后进行筛选测试。，再经塑料封装后进行筛选测试。1 1、SOT23 SOT23 SOT23 SOT23是有三根翼形引脚的通用是有三根翼形引脚的通用型晶体管封装结构。这种类型主要用型晶体管封装结构。这种类型主要用于封装小功率晶体管，也用于封装场于封装小功率晶体管，也用于封装场效应晶体管、二极管及带电阻网络的效应晶体管、二极管及带电阻网络的复合晶体管，允许最大芯片尺寸为复合晶体管，允许最大芯片尺寸为0.76mm0.76mm0.76mm0.76mm，功耗一般为，功耗一般为150150300mW300mW。

38、bec2 2、SOT89SOT89 SOT89 SOT89是有三根分布在同一侧的短引脚是有三根分布在同一侧的短引脚的功率晶体管封装结构。集电极宽且长，的功率晶体管封装结构。集电极宽且长，塑封时露在外面，用于装芯片及散热，塑封时露在外面，用于装芯片及散热，允许最大尺寸可达允许最大尺寸可达1.5mm1.5mm1.5mm,1.5mm,一般功一般功耗为耗为0.30.32W2W。becc3 3、SOT143SOT143 SOT143 SOT143是有四根翼形引脚，它的散是有四根翼形引脚，它的散热性与热性与SOT23SOT23型相当，芯片尺寸最大为型相当，芯片尺寸最大为0.64mm0.64mm0.64mm

39、0.64mm，主要用于场效应晶体，主要用于场效应晶体管及高频晶体管封装管及高频晶体管封装( (二者均有四个电二者均有四个电极极) )。4.3.2 IC4.3.2 IC小外形封装（小外形封装（SOPSOP）技术）技术 SOP SOP实际上是实际上是DIPDIP的变形的变形, ,就是将就是将DIPDIP的直插式引脚向外弯曲成的直插式引脚向外弯曲成9090度，度，就成了适合就成了适合SMTSMT的封装了，只是外形尺寸和重量比的封装了，只是外形尺寸和重量比DIPDIP小得多。小得多。 SOP SOP主要针对主要针对I/OI/O数为数十个的中、小规模数为数十个的中、小规模ICIC及少数及少数LSILSI

40、芯片。芯片。 这种封装结构的引脚如果是这种封装结构的引脚如果是“L”L”形时称形时称SOPSOP，引脚如果是，引脚如果是“J”J”形形就称就称SOJSOJ。SOPSOP封装的特点是引脚容易焊接，焊点容易检查，但占用封装的特点是引脚容易焊接，焊点容易检查，但占用PWBPWB面积大。面积大。SOJSOJ的封装密度要比的封装密度要比SOPSOP高。这两种封装引脚节距多为高。这两种封装引脚节距多为1.27mm1.27mm、1.0mm1.0mm和和0.65mm0.65mm。SOP封装封装SOJ封装封装 SOPSOP和和SOJSOJ封装几乎全部是模塑封装。先把封装几乎全部是模塑封装。先把ICIC芯片用导电

41、银浆（又称芯片用导电银浆（又称导电胶）或树脂粘接在导电胶）或树脂粘接在上，经树脂固化，使上，经树脂固化，使ICIC芯片固定，再将芯片固定，再将ICIC芯片上的焊区与引线框架引脚的键合区（焊区，一般为金或银）用芯片上的焊区与引线框架引脚的键合区（焊区，一般为金或银）用WBWB连接。然后放入塑封模具中进行模塑封装，出模后经切筋整修，去除塑连接。然后放入塑封模具中进行模塑封装，出模后经切筋整修，去除塑封封“毛刺毛刺”，对框架外引脚打弯成形。成形后经筛选、测试、分选、打，对框架外引脚打弯成形。成形后经筛选、测试、分选、打印、包装出厂。印、包装出厂。 与塑封与塑封DIP（PDIP）类似，不需要基板和金属

42、化，而是）类似，不需要基板和金属化，而是利用金属引线框架。芯片固定在引线框架的中心（镀铝），利用金属引线框架。芯片固定在引线框架的中心（镀铝），然后用然后用WB技术将芯片焊区与框架引脚的键合区键合。技术将芯片焊区与框架引脚的键合区键合。SOP封装结构封装结构SOJ封装结构封装结构常规型常规型SOPSSOP（窄节距型（窄节距型SOP） TSOP（薄型（薄型SOP）或）或TSSOP（窄节距薄型（窄节距薄型SOP） SOP封装封装 SOPSOP有常规型、窄节距有常规型、窄节距SOPSOP（SSOPSSOP）和薄型）和薄型SOPSOP（TSOPTSOP）多种。）多种。三、三、4.3.3 4.3.3 塑

43、料有引脚片式载体（塑料有引脚片式载体（PLCCPLCC）封装技术）封装技术 PLCC PLCC是是LSILSI芯片的封装结构，引脚节距为芯片的封装结构，引脚节距为1.27mm1.27mm，四边引，四边引脚脚（引脚由（引脚由SOPSOP的两列变为四边排列，增加了引脚数）的两列变为四边排列，增加了引脚数）呈呈“J”J”形，形，向封装体下面弯曲。引脚材料为向封装体下面弯曲。引脚材料为CuCu合金合金, ,不但导热、导电性能不但导热、导电性能好好, ,而且引脚还具有一定弹性而且引脚还具有一定弹性, ,这样可以缓解焊接时引脚与这样可以缓解焊接时引脚与PWBPWB的的CTECTE不一致造成的应力。由于引脚

44、成不一致造成的应力。由于引脚成“J”J”形，引脚占用形，引脚占用PWBPWB的面积小，所以安装密度高。的面积小，所以安装密度高。 PLCC PLCC的外形有方形和矩形的外形有方形和矩形两种，矩形两种，矩形PLCCPLCC引脚数有引脚数有1818、2828和和3232等几种，方形等几种，方形PLCCPLCC有有2020、2828、4444、5252、6868、8484、100100和和124124等多种。等多种。 PLCC封装封装PLCC封装结构封装结构4.3.4 4.3.4 陶瓷无引脚片式载体（陶瓷无引脚片式载体（LCCCLCCC）封装技术）封装技术 LCCC LCCC的特点是无引脚，在陶瓷封

45、装体四周的引脚处具有城堡式的特点是无引脚，在陶瓷封装体四周的引脚处具有城堡式的的AuAu凹槽，可直接焊到基板的焊区上，或者安装在已焊接到凹槽，可直接焊到基板的焊区上，或者安装在已焊接到PWBPWB的的插座上。由于是无引脚的陶瓷气密性封装，寄生电感和寄生电容小，插座上。由于是无引脚的陶瓷气密性封装，寄生电感和寄生电容小，适于高频、高速适于高频、高速LSILSI芯片封装，而且电性能、热性能俱佳，耐腐蚀芯片封装，而且电性能、热性能俱佳，耐腐蚀性优良，可在恶劣的环境条件下可靠地工作，它的环境工作温度可性优良，可在恶劣的环境条件下可靠地工作，它的环境工作温度可达达5555165165，所以常应用于军事和

46、高可靠领域中。但由于制作，所以常应用于军事和高可靠领域中。但由于制作工艺要求高且复杂，又使用陶瓷，故价格要比工艺要求高且复杂，又使用陶瓷，故价格要比PLCCPLCC高。高。 LCCC各种类型结构各种类型结构4.3.5 4.3.5 四边引脚扁平封装四边引脚扁平封装(QFP)(QFP)技术技术 为解决高为解决高I/OI/O引脚数的引脚数的LSILSI和和VLSIVLSI芯片的封装，满足芯片的封装，满足SMTSMT高密度、高密度、高性能、多功能及高可靠性的要求，引脚节距向窄节距方向发展。高性能、多功能及高可靠性的要求，引脚节距向窄节距方向发展。 QFP QFP（Quad Flat PackageQuad Flat Package）封装的芯片引脚之间距离很小，管）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路脚很细，一般大规模或超大型集成电路(LSI(LSI、VLSI)VLSI)都采用这种封装都采用这种封装形式，其引脚数一般在形式，其引脚数一般在100100个以上。特别是引脚数在个以上。特别是引脚数在208208以下的以下的QFPQFP芯芯片具有很高的性价比。片具有很高的性价比。引脚为引脚为“J”形的四边引线扁平封装称为形的四边引线扁平封装称为QFJ，实际上与，实际上与PLCC相同（从略），