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电子技术辅助封装形式介绍

2014-03-03    来源：正航仪器    作者：正航网络  阅读：次

 

 

芯片制作技术早已进入深亚微米的时代，芯片面积大大缩小，化学机械抛光精密减薄优势逐渐显现，真正的挑战在于使用这些微小、超薄的芯片进行组装的封装技术，促进封装的技术含量与投资规模的快速提升。另一方面，在相同空间增添更多功能的整机发展趋势仍未停止，应用需求封装采用更先进的技术，向高性能的微型化小尺寸封装外形转变。

一、PGA封装

PGA封装，全称（Pin Grid Array Package）插针网格阵列式封装。这种封装在芯片的内外都有插针呈方阵形分布，每个方阵形插针在IC芯片周围按照一定的距离排列。然后根据引脚总数的多少围成几圈。安装PGA器件的时候，需要有PGA专用的插座，将器件插入插座。例如有种名为ZIF的插座。ZIF插座，是指零插拔力插座，这种插座带一个扳手，抬起把手时，可以很轻松地将器件插入槽中。将扳手卡会原处时，因为ZIF插座本身结构特殊，可以形成挤压力，将器件牢牢固定在插座上，不容易出现接触不良的问题。需要取下器件时，只要将扳手抬起，器件就可以轻松取出，不必担心碰伤引脚的问题。

二、QFP封装和PFP封装

QFP封装，全称为（Plastic Quad Flat Package）塑料方形扁平式封装，大规模集成电路或者超大规模集成电路比较多采用此种封装，因为QFP封装的引脚较多，比较容易满足大规模或超大规模集成电路的要求。但是同样，因为QFP的引脚较多，且引脚间距一般比较小引脚本身也会比较细，所在QFP器件的焊接，在线路板上设计与封装相对应的焊点，在焊接时必须要采用表面贴装设备来实现器件与电路的焊接，以保证焊接的精度及准确性。这样接上去的器件，如果要拆卸下来，也是比较困难的。PFP封装，全称（Plastic Flat Package）塑料扁平组件式封装。和QFP封装的区别不大，只不过QFP封装一般都是正方形，而PFP封装可以是正方形，但也可能是长方形的。综合QFP/PFP的特点，主要是适合SMD表面贴装技术进行自动化焊接，适合在高频使用，操作简便可靠性高。而且，因为引线框架与集成电路芯片面积差距较小，所以器件整体体积也较小。

三、DIP封装

DIP封装，全称为（Dual In－line Package）双列直插式封装，是指有两列引脚直插方式的封装。DIP器件的使用，必须保证电路板上存在与各引脚一一对应的引线孔，插入器件后进行焊接。也可以使用DIP结构的插座，将器件插到插座上使用。目前，有很多中小规模的集成电路器件都采用DIP的封装形式。DIP的封装为直插的器件，在PCB板上穿孔焊接，操作起来比较简单。但是虽然集成电路芯片面积都不大，因为DIP的引线架较大，所以DIP的集成电路器件体积也会比较大，相对其它封装形式，对电路板空间要求较大。而且在插座上反复拔插器件时，要注意避免损伤引脚导致器件失效。

 

四、 BGA封装

BGA封装，全称(Ball Grid Array Package)球栅阵列封装，这种封装形式的出现与发展，主要有几个原因：

1）超大规模集成电路的发展，对集成电路的封装要求更为苛刻。特别在集成电路的工作频率较高时，容易产生“CrossTalk”的现象，传统的封装方式体现的特别严重。

2）随着集成电路的发展，IC的引脚数量越来越多，当引脚数量大于208时，传统的封装形式已经很难实现。

BGA封装的出现，很好地解决了以上的问题。所以BGA封装一出现，便成为了高性能、高密度、多引脚芯片的理想选择。BGA封装有几个显著的特点：

1）芯片信号传输的延迟很小，所以可以适用于高频率的工作。

2）虽然BGA封装的引脚很多，但和QFP封装比较，引脚间距要宽的多，所以在生产中的成品率也会高的多。

3）提高了散热性能。

在应用中，如果采用BGA封装技术的内存，可以使内存的容量扩大2-3倍，而内存的体积没有任何变化。如果将BGA的封装与TSOP的封装做比较：

1）BGA的封装只有TSOP封装的1/3。

2）BGA比TSOP封装有更为有效和快速的散热效果。

3）有更好的电性能。

BGA封装技术又可以详分为五大类：PBGA（Plastic BGA）基板、CBGA（CeramicBGA）基板、FCBGA（FilpChipBGA）基板、TBGA（TapeBGA）基板、CDPBGA（Carity Down PBGA）基板。BGA封装的发展历程：西铁城公司1987年开始研发BGA封装，即塑封球栅面阵列封装。之后，摩托罗拉等公司也开始开发BGA封装。摩托罗拉在1993年首先将BGA封装的器件应用于手机上，康柏公司在其工作站、计算机等产品上也开始使用BGA封装器件。后来，Intel公司在CPU、芯片组中也开始应用BGA，这使BGA封装的应用范围的扩大起来非常重要的推动作用。

五、CSP封装

CSP封装，全称(Chip Size Package)芯片尺寸封装。CSP封装的主要特点便是尺寸小，要求封装后的器件成品边长不能大于集成电路芯片的1.2倍。几乎要求做到集成电路IC芯片有多大，封装出来的成品器件也只有那么大。封装形式的这种进化趋势，也是由于现在电子产品不断往小型化、功能强大的方向发展，要求所使用的元器件不断地缩小，以满足设计的需要。CSP封装还可以详细划分成4类：传统导线架形式(Lead Frame Type)，硬质内插板型(Rigid Interposer Type)，软质内插板型(Flexible Interposer Type)，晶圆尺寸封装(Wafer Level Package)。

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