芯片制作技術(shù)早已進(jìn)入深亞微米的時(shí)代,芯片面積大大縮小,化學(xué)機(jī)械拋光精密減薄優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn),真正的挑戰(zhàn)在于使用這些微小、超薄的芯片進(jìn)行組裝的封裝技術(shù),促進(jìn)封裝的技術(shù)含量與投資規(guī)模的快速提升。另一方面,在相同空間增添更多功能的整機(jī)發(fā)展趨勢(shì)仍未停止,應(yīng)用需求封裝采用更先進(jìn)的技術(shù),向高性能的微型化小尺寸封裝外形轉(zhuǎn)變。
一、PGA封裝
PGA封裝,全稱(Pin Grid Array Package)插針網(wǎng)格陣列式封裝。這種封裝在芯片的內(nèi)外都有插針呈方陣形分布,每個(gè)方陣形插針在IC芯片周圍按照一定的距離排列。然后根據(jù)引腳總數(shù)的多少圍成幾圈。安裝PGA器件的時(shí)候,需要有PGA專用的插座,將器件插入插座。例如有種名為ZIF的插座。ZIF插座,是指零插拔力插座,這種插座帶一個(gè)扳手,抬起把手時(shí),可以很輕松地將器件插入槽中。將扳手卡會(huì)原處時(shí),因?yàn)閆IF插座本身結(jié)構(gòu)特殊,可以形成擠壓力,將器件牢牢固定在插座上,不容易出現(xiàn)接觸不良的問題。需要取下器件時(shí),只要將扳手抬起,器件就可以輕松取出,不必?fù)?dān)心碰傷引腳的問題。
二、QFP封裝和PFP封裝
QFP封裝,全稱為(Plastic Quad Flat Package)塑料方形扁平式封裝,大規(guī)模集成電路或者超大規(guī)模集成電路比較多采用此種封裝,因?yàn)镼FP封裝的引腳較多,比較容易滿足大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路的要求。但是同樣,因?yàn)镼FP的引腳較多,且引腳間距一般比較小引腳本身也會(huì)比較細(xì),所在QFP器件的焊接,在線路板上設(shè)計(jì)與封裝相對(duì)應(yīng)的焊點(diǎn),在焊接時(shí)必須要采用表面貼裝設(shè)備來實(shí)現(xiàn)器件與電路的焊接,以保證焊接的精度及準(zhǔn)確性。這樣接上去的器件,如果要拆卸下來,也是比較困難的。PFP封裝,全稱(Plastic Flat Package)塑料扁平組件式封裝。和QFP封裝的區(qū)別不大,只不過QFP封裝一般都是正方形,而PFP封裝可以是正方形,但也可能是長(zhǎng)方形的。綜合QFP/PFP的特點(diǎn),主要是適合SMD表面貼裝技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化焊接,適合在高頻使用,操作簡(jiǎn)便可靠性高。而且,因?yàn)橐框架與集成電路芯片面積差距較小,所以器件整體體積也較小。
三、DIP封裝
DIP封裝,全稱為(Dual In-line Package)雙列直插式封裝,是指有兩列引腳直插方式的封裝。DIP器件的使用,必須保證電路板上存在與各引腳一一對(duì)應(yīng)的引線孔,插入器件后進(jìn)行焊接。也可以使用DIP結(jié)構(gòu)的插座,將器件插到插座上使用。目前,有很多中小規(guī)模的集成電路器件都采用DIP的封裝形式。DIP的封裝為直插的器件,在PCB板上穿孔焊接,操作起來比較簡(jiǎn)單。但是雖然集成電路芯片面積都不大,因?yàn)镈IP的引線架較大,所以DIP的集成電路器件體積也會(huì)比較大,相對(duì)其它封裝形式,對(duì)電路板空間要求較大。而且在插座上反復(fù)拔插器件時(shí),要注意避免損傷引腳導(dǎo)致器件失效。
四、 BGA封裝
BGA封裝,全稱(Ball Grid Array Package)球柵陣列封裝,這種封裝形式的出現(xiàn)與發(fā)展,主要有幾個(gè)原因:
1)超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,對(duì)集成電路的封裝要求更為苛刻。特別在集成電路的工作頻率較高時(shí),容易產(chǎn)生“CrossTalk”的現(xiàn)象,傳統(tǒng)的封裝方式體現(xiàn)的特別嚴(yán)重。
2)隨著集成電路的發(fā)展,IC的引腳數(shù)量越來越多,當(dāng)引腳數(shù)量大于208時(shí),傳統(tǒng)的封裝形式已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)。
BGA封裝的出現(xiàn),很好地解決了以上的問題。所以BGA封裝一出現(xiàn),便成為了高性能、高密度、多引腳芯片的理想選擇。BGA封裝有幾個(gè)顯著的特點(diǎn):
1)芯片信號(hào)傳輸?shù)难舆t很小,所以可以適用于高頻率的工作。
2)雖然BGA封裝的引腳很多,但和QFP封裝比較,引腳間距要寬的多,所以在生產(chǎn)中的成品率也會(huì)高的多。
3)提高了散熱性能。
在應(yīng)用中,如果采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存,可以使內(nèi)存的容量擴(kuò)大2-3倍,而內(nèi)存的體積沒有任何變化。如果將BGA的封裝與TSOP的封裝做比較:
1)BGA的封裝只有TSOP封裝的1/3。
2)BGA比TSOP封裝有更為有效和快速的散熱效果。
3)有更好的電性能。
BGA封裝技術(shù)又可以詳分為五大類:PBGA(Plastic BGA)基板、CBGA(CeramicBGA)基板、FCBGA(FilpChipBGA)基板、TBGA(TapeBGA)基板、CDPBGA(Carity Down PBGA)基板。BGA封裝的發(fā)展歷程:西鐵城公司1987年開始研發(fā)BGA封裝,即塑封球柵面陣列封裝。之后,摩托羅拉等公司也開始開發(fā)BGA封裝。摩托羅拉在1993年首先將BGA封裝的器件應(yīng)用于手機(jī)上,康柏公司在其工作站、計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品上也開始使用BGA封裝器件。后來,Intel公司在CPU、芯片組中也開始應(yīng)用BGA,這使BGA封裝的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大起來非常重要的推動(dòng)作用。
五、CSP封裝
CSP封裝,全稱(Chip Size Package)芯片尺寸封裝。CSP封裝的主要特點(diǎn)便是尺寸小,要求封裝后的器件成品邊長(zhǎng)不能大于集成電路芯片的1.2倍。幾乎要求做到集成電路IC芯片有多大,封裝出來的成品器件也只有那么大。封裝形式的這種進(jìn)化趨勢(shì),也是由于現(xiàn)在電子產(chǎn)品不斷往小型化、功能強(qiáng)大的方向發(fā)展,要求所使用的元器件不斷地縮小,以滿足設(shè)計(jì)的需要。CSP封裝還可以詳細(xì)劃分成4類:傳統(tǒng)導(dǎo)線架形式(Lead Frame Type),硬質(zhì)內(nèi)插板型(Rigid Interposer Type),軟質(zhì)內(nèi)插板型(Flexible Interposer Type),晶圓尺寸封裝(Wafer Level Package)。
電子技術(shù)輔助封裝形式就是以上的相關(guān)內(nèi)容,電子技術(shù)的發(fā)展形態(tài)是千變?nèi)f化的,正航儀器友情提醒:只有掌握了現(xiàn)有的技術(shù)特點(diǎn),在不斷日新月異的競(jìng)爭(zhēng)年代當(dāng)中,才能夠立于不敗之地。http://petgroup.cn