各類芯片封裝簡(jiǎn)介

　　日常工作中，電子工程師會(huì)經(jīng)常接觸到各種類型的IC，比如邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、MCU或者FPGA等，對(duì)于它們的功能特性，工程師們或許會(huì)比較清楚，但講到IC的封裝，不知道了解多少?

　　這里將介紹一些常用的IC封裝原理及功能特性，通過了解各種類型IC的封裝，電子工程師在設(shè)計(jì)電子電路原理時(shí)，可以準(zhǔn)確地選擇IC，而對(duì)于工廠批量生產(chǎn)燒錄，更可以快速地找到對(duì)應(yīng)IC封裝的燒錄座型號(hào)。

　　一、DIP雙列直插式封裝

　　DIP是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100個(gè)。采用DIP封裝的IC有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當(dāng)然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時(shí)應(yīng)特別小心，以免損壞引腳。

　　DIP封裝具有以下特點(diǎn)：

　　u適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。

　　u芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。

　　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，存儲(chǔ)器和微機(jī)電路等。

　　圖1 DIP封裝圖

　　二、QFP/ PFP類型封裝

　　QFP/PFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)，一般大規(guī)模或超大型集成電路都采用這種封裝形式。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設(shè)備技術(shù))將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設(shè)計(jì)好的相應(yīng)管腳的焊點(diǎn)。將芯片各腳對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的焊點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)與主板的焊接。

　　QFP/PFP封裝具有以下特點(diǎn)：

　　u適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線。

　　u成本低廉，適用于中低功耗，適合高頻使用。

　　u操作方便，可靠性高。

　　u芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

　　u成熟的封轉(zhuǎn)類型，可采用傳統(tǒng)的加工方法。

　　目前QFP/PFP封裝應(yīng)用非常廣泛，很多MCU 廠家的A芯片都采用了該封裝。

　　圖2 QFP封裝圖

　　三、BGA類型封裝

　　隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，對(duì)集成電路的封裝要求更加嚴(yán)格。這是因?yàn)榉庋b技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的功能性，當(dāng)IC的頻率超過100MHZ時(shí)，傳統(tǒng)封裝方式可能會(huì)產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象，而且當(dāng)IC的管腳數(shù)大于208 Pin時(shí)，傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此，除使用QFP封裝方式外，現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片皆轉(zhuǎn)為使用BGA(BALL Grid Array PACKAGE)封裝技術(shù)。

　　BGA封裝具有以下特點(diǎn)：

　　uI/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠(yuǎn)大于QFP封裝方式，提高了成品率。

　　uBGA的陣列焊球與基板的接觸面大、短，有利于散熱。

　　uBGA陣列焊球的引腳很短，縮短了信號(hào)的傳輸路徑，減小了引線電感、電阻;信號(hào)傳輸延遲小，適應(yīng)頻率大大提高，因而可改善電路的性能。

　　u組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。

　　uBGA適用于MCM封裝，能夠?qū)崿F(xiàn)MCM的高密度、高性能。

　　圖3 BGA封裝圖

　　四、SO類型封裝

　　SO類型封裝包含有:SOP(小外形封裝)、TOSP(薄小外形封裝)、SSOP (縮小型SOP)、VSOP(甚小外形封裝)、SOIC(小外形集成電路封裝)等類似于QFP形式的封裝，只是只有兩邊有管腳的芯片封裝形式，該類型的封裝是表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè)引出呈“ L” 字形。

　　該類型的封裝的典型特點(diǎn)就是在封裝芯片的周圍做出很多引腳，封裝操作方便,可靠性比較高,是目前的主流封裝方式之一，目前比較常見的是應(yīng)用于一些存儲(chǔ)器類型的IC。

　　圖4 SOP封裝圖

　　五、QFN封裝類型

　　QFN是一種無引線四方扁平封裝，是具有外設(shè)終端墊以及一個(gè)用于機(jī)械和熱量完整性暴露的芯片墊的無鉛封裝。

　　該封裝可為正方形或長(zhǎng)方形。封裝四側(cè)配置有電極觸點(diǎn)，由于無引腳，貼裝占有面積比QFP 小，高度 比QFP 低。

　　QFN封裝的特點(diǎn)：

　　u表面貼裝封裝，無引腳設(shè)計(jì);

　　u無引腳焊盤設(shè)計(jì)占有更小的PCB面積;

　　u組件非常薄(<1mm)，可滿足對(duì)空間有嚴(yán)格要求的應(yīng)用;

　　u非常低的阻抗、自感，可滿足高速或者微波的應(yīng)用;

　　u具有優(yōu)異的熱性能，主要是因?yàn)榈撞坑写竺娣e散熱焊盤;

　　u重量輕，適合便攜式應(yīng)用。

　　QFN封裝的小外形特點(diǎn)，可用于筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話和MP3等便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品。從市場(chǎng)的角度而言，QFN封裝越來越多地受到用戶的關(guān)注，考慮到成本、體積各方面的因素，QFN封裝將會(huì)是未來幾年的一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)，發(fā)展前景極為樂觀。

　　圖5 BGA封裝圖

　　六、PLCC封裝類型

　　PLCC是一種帶引線的塑料的芯片封裝載體.表面貼裝型的封裝形式,引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出，呈“丁”字形，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)。

　　PLCC為特殊引腳芯片封裝，它是貼片封裝的一種，這種封裝的引腳在芯片底部向內(nèi)彎曲，因此在芯片的俯視圖中是看不見芯片引腳的。這種芯片的焊接采用回流焊工藝，需要專用的焊接設(shè)備，在調(diào)試時(shí)要取下芯片也很麻煩，現(xiàn)在已經(jīng)很少用了。

　　圖6 PLCC封裝圖

　　由于IC的封裝類型繁多，對(duì)于研發(fā)測(cè)試，影響不大，但對(duì)于工廠的大批量生產(chǎn)燒錄，IC封裝類型越多，那么選擇對(duì)應(yīng)配套的燒錄座型號(hào)也會(huì)越多。ZLG致遠(yuǎn)電子十多年來專業(yè)于芯片燒錄行業(yè)，其編程器支持并提供有各種封裝類型IC的燒錄座，可供工廠批量生產(chǎn)。

　　圖7 P800Flash編程器