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元器件的封装形式

日期:2012-5-10标签: (来源:互联网)

封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如T()-89、T092)封装友展到了双列直插封装,随后由PHILIP公司开发出了SOP小外形封装,以后逐渐派生出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。从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。

封装大致经过了如下发展进程:

结构方面:TO—DIP—PLcc--oFP—BGA—CSP;材料方面:金属、陶瓷一陶瓷、塑料一塑料;引脚形状:长引线直插一短引线或无引线贴装一球状凸点;装配方式:通孔插装一表面组装一直接安装。

具体的封装形式:

1.SOP/SOIC封装SOP(SmallOutlinePackage)即小外形封装。SOP封装技术由1968-1969PHILIP公司开发成功,以后逐渐派生出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。图3-21就是SOP/SOIC葑装示意图。

2.DIP封装DIP(DoubleIn-linePackage)即双列直插式封装,插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的CS6158A.html" target="_blank" title="CS6158A">CS6158A插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存储器LSI,微机电路等,图3-22就是DIP封装示意图。

3.PLCC封装PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)即塑封J引线芯片封装。PLCC封装方式,外形呈正方形,32引脚封装,四周都有引脚,外形尺寸比DIP封装小得多。PLCC封装适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。图3-23就是PLCC封装示意图。

4.TQFP封装TQFP(ThinQuadFlatPackage)即薄塑封四角扁平封装。四角扁平封装(TQFP)工艺能有效利用空间,从而降低对印刷电路板空间大小的要求。由于缩小了高度和体积,所以这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用,如PCMCIA卡和网络器件。几乎所有AI.TERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。图3-24就是TQFP封装示意图。

5.PQFP封装PQFP(PlasticQuadFlatPackage)即塑封四角扁平封装。PQFP封装的芯片引脚之间距离很小,引脚很细,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。图3-25就是PQFP封装示意图。

6.TSOP封装TSOP(ThinSmallOutlinePackage)印薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚,适合用SMT技术(表面安装技术)在PCB(印制电路板)上安装布线。TSOP封装外形尺寸越小时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动)减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。图3-26就是TSOP封装示意图。

7.BGA封装BGA(BallGridArrayPackage)即球栅阵列封装,封装示意图如图3-27所示。20世纪90年代随着技术的进步,芯片集成度不断提高,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大,对集采用BGA技术封装的内存,可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2~3倍,BGA与TSOP相比,具有更小的体积,更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升,在相同容量下,体积只有TSOP封装的1/3。另外,与传统TSOP封装方式相比,BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。

BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,其技术优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善它的电热性能;BGA的厚度和重量都较以前的封装技术有所减少,寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;GBA组装时可用共面焊接,可靠性高。

说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术,TinyBGA英文全称为TinyBallGridArray(小型球栅阵列封装),属于是BGA封装技术的一个分支。TinyBGA是Kingmax公司于1998年8月开发成功的,其芯片面积与封装画积之比不小于1:1.14,可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2~3倍。与TSOP封装产品相比,TinyBGA具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量情况下体积只有TSOP封装的113。

TSOP封装内存的引脚是由芯片4周引出的,而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4,因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪声的性能,而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频,而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。

TinyBGA封装的内存其厚度也更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此,TinyBGA内存拥有更高的热传导效率,非常适用于长时间运行的系统,稳定性极佳。