元件封装起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用。同时,通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因此,芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。而且封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装的好坏,直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB设计和制造,所以封装技术至关重要。
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。
封装时主要考虑的因素:
芯片面积与封装面积之比,为提高封装效率,尽量接近1:1。
引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能。
基于散热的要求,封装越薄越好。
封装大致经过了如下发展进程:
结构方面。TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。
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。
以下为具体的封装形式介绍:
01SOP/SOIC封装
SOP是英文Small Outline Package的缩写,即小外形封装。
SOP封装
SOP封装技术由1968~1969年菲利浦公司开发成功,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
SOT,小外形晶体管
SOIC,小外形集成电路
02DIP封装
DIP是英文“Double In-line Package”的缩写,即双列直插式封装。
DIP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。
03PLCC封装
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写,即塑封J引线芯片封装。
PLCC封装
PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,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。
04TQFP封装
TQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的缩写,即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装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。