电子元器件封装规格介绍

电子元器件封装规格介绍 编程/设计 2008-01-10 13:43 阅读94 评论1 字号: 大 中 小 封装 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TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装，随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装，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,>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,>面组装,>直接安装 具体的封装形式 1、 SOP/SOIC封装 SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。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S OP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等。 引脚:0.45 间距:1.27 2、 DIP封装 DIP是英文 Double In-line(Dual In-line)Package的缩写，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是最普及的插装型封装，应用范围包括逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。 引脚:0.45 间距:2.54 3、 PLCC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。 4、 TQFP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(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，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ALTERA的CPLD/FPGA都有 TQFP 封装。 5、 PQFP封装 PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写，即塑封四角扁平封装。PQFP封装的芯片引脚之间距离很小， 管脚很细，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 6、 TSOP封装 TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写，即薄型小尺寸封装。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，TSOP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。 引脚:0.25 间距:0.65 7、 BGA封装 BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写，即球栅阵列封装。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，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要，BGA封装开始 被应用于生产。 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两到三倍，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，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一;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，BGA技术的优点是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;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; 组装可用共面焊接，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Tiny Ball Grid Array(小型球栅阵列封装)，属于是BGA封装技术的一个分支。是Kingmax公司于1998年8月开发成功的，其芯片面积与封装面积之比不小于 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，其 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1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，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。 QFP是Quad Flat Package的缩写，是“小型方块平面封装”的意思。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问，目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在 颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。 ------------------------- QFP(quad flat package) 四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有 陶 瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时， 多数情 况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器，门陈列等数字 逻辑LSI 电路，而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为30 4。 japon将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在japon电子机械工业会对QFP 的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别，而是根据封装本体厚度分为 QFP(2.0mm,3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1. 0mm 厚)三种。 另外，有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。 但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP，至使名称稍有一些混乱 。 QFP 的缺点是，当引脚中心距小于0.65mm 时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，现已 出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂 保护 环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专 用夹 具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。 在逻辑LSI 方面，不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚 中心距最小为 0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外，也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqa d)。 下面是更详细的封装介绍(按字母排列) 1、BGA(ball grid array) 球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用 以 代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封进行密封。也 称为凸 点陈列载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。 封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如，引脚中心距为1.5mm 的360 引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。而且BGA 不 用担心QFP 那样的引脚变形问题。 该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有 可 能在个人计算机中普及。最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。现在 也有 一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。 BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为 ， 由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。 美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称 为 GPAC(见OMPAC 和GPAC)。 2、BQFP(quad flat package with bumper) 带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫) 以 防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中 采用 此封装。引脚中心距0.635mm，引脚数从84 到19 6 左右(见QFP)。 3、碰焊PGA(butt joint pin grid array) 表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。 4、C,(ceramic) 表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。 5、Cerdip 用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有 玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中 心 距2.54mm，引脚数从8 到42。在japon，此封 装表示为DIP,G(G 即玻璃密封的意思)。 6、Cerquad 表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷QFP，用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗 口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好，在自然空冷条件下可容许1. 5, 2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3,5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。 7、CLCC(ceramic leaded chip carrier) 带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形 。 带有窗口的用于封装紫外 线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为 QFJ、QFJ,G(见QFJ)。 8、COB(chip on board) 板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与 基 板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用 树脂覆 盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装 技术，但它的封装密度远不如TAB 和 倒片 焊技术。 9、DFP(dual flat package) 双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。 10、DIC(dual in-line ceramic package) 陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP). 11、DIL(dual in-line) DIP 的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。 12、DIP(dual in-line package) 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。 引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm 和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加 区分， 只简单地统称为DIP。另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为cerdip(见cerdip)。 13、DSO(dual small out-lint) 双侧引脚小外形封装。SOP 的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。 14、DICP(dual tape carrier package) 双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于 利 用的是TAB(自动带载焊接)技术，封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI，但多数为 定制品。 另外，0.5mm 厚的存储器LSI 簿形封装正处于 开发阶段。在japon，按照EIAJ(japon电子机 械工 业)会标准规定，将DICP 命名为DTP。 15、DIP(dual tape carrier package) 同上。japon电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)。 16、FP(flat package) 扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或SOP(见QFP 和SOP)的别称。部分半导体厂家采 用此名称。 17、flip-chip 倒焊芯片。裸芯片封装技术之一，在LSI 芯片的电极区制作好金属凸点，然后把金属凸 点 与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有 封装技 术中体积最小、最薄的一种。 但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同，就会在接合处产生反应，从而影响连接的可 靠 性。因此必须用树脂来加固LSI 芯片，并使用热膨胀 系数基本相同的基板材料。 18、FQFP(fine pitch quad flat package) 小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采 用此名称。 19、CPAC(globe top pad array carrier) 美国Motorola 公司对BGA 的别称(见BGA)。 20、CQFP(quad fiat package with guard ring) 带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一，引脚用树脂保护环掩蔽，以防止弯曲变 形。 在把LSI 组装在印刷基板上之前，从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L 形状)。 这种封装 在美国Motorola 公司已批量生产。引脚中心距 0.5mm，引脚数最多为208 左右。 21、H-(with heat sink) 表示带散热器的标记。例如，HSOP 表示带散热器的SOP。 22、pin grid array(surface mount type) 表面贴装型PGA。通常PGA 为插装型封装，引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA 在封装的 底面有陈列状的引脚，其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法，因而 也称 为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm，比插装型PGA 小一半，所以封装本体可制作得 不 怎么大，而引脚数比插装型多(250,528)，是大规模逻辑LSI 用的封装。 封装的基材有 多层陶 瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。 23、JLCC(J-leaded chip carrier) J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC 和带窗口的陶瓷QFJ 的别称(见CLCC 和QFJ)。部分半 导体厂家采用的名称。 24、LCC(Leadless chip carrier) 无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是 高 速和高频IC 用封装，也称 为陶瓷QFN 或QFN,C(见QFN)。 25、LGA(land grid array) 触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现 已 实用的有227 触点(1.27mm 中心距)和447 触点(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA，应用于高速 逻辑 LSI 电路。 LGA 与QFP 相比，能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外，由于引线的阻 抗 小，对于高速LSI 是很适用的。但由于插座制作复杂，成本高，现 在基本上不怎么使用 。预计 今后对其需求会有所增加。 26、LOC(lead on chip) 芯片上引线封装。LSI 封装技术之一，引线框架的前端处于芯片上方的一种结构，芯片 的 中心附近制作有凸焊点，用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面 附近的 结构相比，在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。 27、LQFP(low profile quad flat package) 薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP，是japon电子机械工业会根据制定的新QFP 外形规格所用的名称。 28、L,QUAD 陶瓷QFP 之一。封装基板用氮化铝，基导热率比氧化铝高7,8 倍，具有较好的散热性。 封装的框架用氧化铝，芯片用灌封法密封，从而抑制了成本。是为逻辑LSI 开发的一种 封装， 在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208 引脚(0.5mm 中心距)和160 引脚 (0.65mm 中心距)的LSI 逻辑用封装，并于1993 年10 月开始投入批量生产。 29、MCM(multi-chip module) 多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可 分 为MCM,L，MCM,C 和MCM,D 三大类。 MCM,L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高，成本较低 。 MCM,C 是用厚膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件，与使 用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM,L。 MCM,D 是用薄膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al 作为 基板的组 件。 布线密谋在三种组件中是最高的，但成本也高。 30、MFP(mini flat package) 小形扁平封装。塑料SOP 或SSOP 的别称(见SOP 和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。 31、MQFP(metric quad flat package) 按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP 进行的一种分类。指引脚中心距为 0.65mm、本体厚度为3.8mm ,2.0mm 的标准QFP(见QFP)。 32、MQUAD(metal quad) 美国Olin 公司开发的一种QFP 封装。基板与封盖均采用铝材，用粘合剂密封。在自然空 冷 条件下可容许2.5W,2. 8W 的功率。japon新光电气工业公司于1993 年获得特许开始生产 。 33、MSP(mini square package) QFI 的别称(见QFI)，在开发初期多称为MSP。QFI 是japon电子机械工业会规定的名称。 34、OPMAC(over molded pad array carrier) 模压树脂密封凸点陈列载体。美国Motorola 公司对模压树脂密封BGA 采用的名称(见 BGA)。 35、P,(plastic) 表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料DIP。 36、PAC(pad array carrier) 凸点陈列载体，BGA 的别称(见BGA)。 37、PCLP(printed circuit board leadless package) 印刷电路板无引线封装。japon富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引 脚中心距有0.55mm 和0. 4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。 38、PFPF(plastic flat package) 塑料扁平封装。塑料QFP 的别称(见QFP)。部分LSI 厂家采用的名称。 39、PGA(pin grid array) 陈列引脚封装。插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都 采 用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下，多数为陶瓷PGA，用于高速大规模 逻辑 LSI 电路。成本较高。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从64 到447 左右。 了为降低成本，封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64,256 引脚的塑料PG A。 另外，还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型PGA(碰焊PGA)。(见表面贴装 型PGA)。 40、piggy back 驮载封装。指配有插座的陶瓷封装，形关与DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设 备时用于评价程序确认操 作。例如，将EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是 定制 品，市场上不怎么流通。 41、PLCC(plastic leaded chip carrier) 带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形 ， 是塑料制品。美国德克萨斯仪器公司首先在64k 位DRAM 和256kDRAM 中采用，现在已经 普 及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。引脚中心距1.27mm，引脚数从18 到84。 J 形引脚不易变形，比QFP 容易操作，但焊接后的外观检查较为困难。 PLCC 与LCC(也称QFN)相似。以前，两者的区别仅在于前者用塑料，后者用陶瓷。但现 在已经出现用陶瓷制作的J 形引脚封装和 用塑料制作的无引脚封装(标记为塑料LCC、PC LP、P ,LCC 等)，已经无法分辨。为此，japon电子机械工业会于1988 年决定，把从四侧引出 J 形引 脚的封装称为QFJ，把在四侧带有电极凸点的封装称为QFN(见QFJ 和QFN)。 42、P,LCC(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier) 有时候是塑料QFJ 的别称，有时候是QFN(塑料LCC)的别称(见QFJ 和QFN)。部分 LSI 厂家用PLCC 表示带引线 封装，用P,LCC 表示无引线封装，以示区别。 43、QFH(quad flat high package) 四侧引脚厚体扁平封装。塑料QFP 的一种，为了防止封装本体断裂，QFP 本体制作得 较厚(见QFP)。部分半导体厂 家采用的名称。 44、QFI(quad flat I-leaded packgac) 四侧I 形引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装四个侧面引出，向下呈I 字 。 也称为MSP(见MSP)。贴装与印刷基板进行碰焊连接。由于引脚无突出部分，贴装占有面 积小 于QFP。 日立制作所为视频模拟IC 开发并使用了这种封装。此外，japon的Motorola 公司的PLL IC 也采用了此种封装。引脚中心距1.27mm，引脚数从18 于68。 45、QFJ(quad flat J-leaded package) 四侧J 形引脚扁平封装。表面贴装封装之一。引脚从封装四个侧面引出，向下呈J 字形 。 是japon电子机械工业会 规定的名称。引脚中心距1.27mm。 材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ 多数情况称为PLCC(见PLCC)，用于微机、门陈列、 DRAM、ASSP、OTP 等电路。引脚数从18 至84。 陶瓷QFJ 也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM 以及 带有 EPROM 的微机芯片电路。引脚数从32 至84。 46、QFN(quad flat non-leaded package) 四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN 是japon电子机械工业 会规定的名称。封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP 小，高度 比QFP 低。但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。因此电 极触点 难于作到QFP 的引脚那样多，一般从14 到100 左右。 材料有陶瓷和塑 料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。 塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外， 还有0.65mm 和0. 5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P,LCC 等。 47、QFP(quad flat package) 四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有 陶 瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时， 多数情 况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器，门陈列等数字 逻辑LSI 电路，而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为30 4。 japon将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在japon电子机械工业会对QFP 的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别，而是根据封装本体厚度分为 QFP(2.0mm,3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1. 0mm 厚)三种。 另外，有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。 但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP，至使名称稍有一些混乱 。 QFP 的缺点是，当引脚中心距小于0.65mm 时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，现已 出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂 保护 环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专 用夹 具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。 在逻辑LSI 方面，不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚 中心距最小为 0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外，也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqa d)。 48、QFP(FP)(QFP fine pitch) 小中心距QFP。japon电子机械工业会标准所规定的名称。指引脚中心距为0.55mm、0.4mm 、 0.3mm 等小于0.6 5mm 的QFP(见QFP)。 49、QIC(quad in-line ceramic package) 陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP、Cerquad)。 50、QIP(quad in-line plastic package) 塑料QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP)。 51、QTCP(quad tape carrier package) 四侧引脚带载封装。TCP 封装之一，在绝缘带上形成引脚并从封装四个侧面引出。是利 用 TAB 技术的薄型封装(见 TAB、TCP)。 52、QTP(quad tape carrier package) 四侧引脚带载封装。japon电子机械工业会于1993 年4 月对QTCP 所制定的外形规格所用 的 名称(见TCP)。 53、QUIL(quad in-line) QUIP 的别称(见QUIP)。 54、QUIP(quad in-line package) 四列引脚直插式封装。引脚从封装两个侧面引出，每隔一根交错向下弯曲成四列。引脚 中 心距1.27mm，当插入印刷基板时，插入中心距就变成2.5mm。因此可用于标准印刷线路板 。是 比标准DIP 更小的一种封装。japon电气公司在台 式计算机和家电产品等的微机芯片中采 用了些 种封装。材料有陶瓷和塑料两种。引脚数64。 55、SDIP (shrink dual in-line package) 收缩型DIP。插装型封装之一，形状与DIP 相同，但引脚中心距(1.778mm)小于DIP(2.54 mm)， 因而得此称呼。引 脚数从14 到90。也有称为SH,DIP 的。材料有陶瓷和塑料两种。 56、SH,DIP(shrink dual in-line package) 同SDIP。部分半导体厂家采用的名称。 57、SIL(single in-line) SIP 的别称(见SIP)。欧洲半导体厂家多采用SIL 这个名称。 58、SIMM(single in-line memory module) 单列存贮器组件。只在印刷基板的一个侧面附近配有电极的存贮器组件。通常指插入插 座 的组件。标准SIMM 有中 心距为2.54mm 的30 电极和中心距为1.27mm 的72 电极两种规格 。 在印刷基板的单面或双面装有用SOJ 封装的1 兆位及4 兆位DRAM 的SIMM 已经在个人 计算机、工作站等设备中获得广泛应用。至少有30,40,的DRAM 都装配在 SIMM 里。 59、SIP(single in-line package) 单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上时 封 装呈侧立状。引脚中心距 通常为2.54mm，引脚数从2 至23，多数为定制产品。封装的形 状各 异。也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP。 60、SK,DIP(skinny dual in-line package) DIP 的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP(见 DIP)。 61、SL,DIP(slim dual in-line package) DIP 的一种。指宽度为10.16mm，引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。 62、SMD(surface mount devices) 表面贴装器件。偶而，有的半导体厂家把SOP 归为SMD(见SOP)。 63、SO(small out-line) SOP 的别称。世界上很多半导体厂家都采用此别称。(见SOP)。 64、SOI(small out-line I-leaded package) I 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装双侧引出向下呈I 字形，中心 距 1.27mm。贴装占有面积小 于SOP。日立公司在模拟IC(电机驱动用IC)中采用了此封装。引 脚数 26。 65、SOIC(small out-line integrated circuit) SOP 的别称(见SOP)。国外有许多半导体厂家采用此名称。 66、SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package) J 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出向下呈J 字形，故此 得名。 通常为塑料制品，多数用于DRAM 和SRAM 等存储器LSI 电路，但绝大部分是DRAM。用SO J 封装的DRAM 器件很多都装配在SIMM 上。 引脚中心距1.27mm，引脚数从20 至40(见SIMM )。 67、SQL(Small Out-Line L-leaded package) 按照JEDEC(美国联合电子设备工程委员会)标准对SOP 所采用的名称(见SOP)。 68、SONF(Small Out-Line Non-Fin) 无散热片的SOP。与通常的SOP 相同。为了在功率IC 封装中表示无散热片的区别，有意 增添了NF(non-fin)标记。 部分半导体厂家采用的名称(见SOP)。 69、SOF(small Out-Line package) 小外形封装。表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有 塑料 和陶瓷两种。另外也叫SOL 和DFP。 SOP 除了用于存储器LSI 外，也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不 超过10,40 的领域，SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm，引脚数从8 ,44。 另外，引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配高度不到1.27mm 的SOP 也称为 TSOP(见SSOP、T SOP)。还有一种带有散热片的SOP。 70、SOW (Small Outline Package(Wide-Jype)) 宽体SOP。部分半导体厂家采用的名称。 1 半导体器件封装概述 电子产品是由半导体器件(集成电路和分立器件)、印刷线路板、导线、整机框架、外壳及显示等部分组成，其中集成电路是用来处理和控制信号，分立器件通常是信号放大，印刷线路板和导线是用来连接信号，整机框架外壳是起支撑和保护作用，显示部分是作为与人沟通的接口。所以说半导体器件是电子产品的主要和重要组成部分，在电子工业有“工业之米"的美称。 我国在上世纪60年代自行研制和生产了第一台计算机，其占用面积大约为100 m2以上，现在的便携式计算机只有书包大小，而将来的计算机可能只与钢笔一样大小或更小。计算机体积的这种迅速缩小而其功能越来越强大就是半导体科技发展的一个很好的佐证，其功劳主要归结于:(1)半导体芯片集成度的大幅度提高和晶圆制造(Wafer fabrication)中光刻精度的提高，使得芯片的功能日益强大而尺寸反而更小;(2)半导体封装技术的提高从而大大地提高了印刷线路板上集成电路的密集度，使得电子产品的体积大幅度地降低。 半导体组装技术(Assembly technology)的提高主要体现在它的封装型式(Package)不断发展。通常所指的组装(Assembly)可定义为:利用膜技术及微细连接技术将半导体芯片(Chip)和框架(Leadframe)或基板(Sulbstrate)或塑料薄片(Film)或印刷线路板中的导体部分连接以便引出接线引脚，并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺技术。它具有电路连接，物理支撑和保护，外场屏蔽，应力缓冲，散热，尺寸过度和标准化的作用。从三极管时代的插入式封装以及20世纪80年代的表面贴装式封装，发展到现在的模块封装，系统封装等等，前人已经研究出很多封装形式，每一种新封装形式都有可能要用到新材料，新工艺或新设备。 驱动半导体封装形式不断发展的动力是其价格和性能。电子市场的最终客户可分为3类:家庭用户、工业用户和国家用户。家庭用户最大的特点是价格便宜而性能要求不高;国家用户要求高性能而价格通常是普通用户的几十倍甚至几千倍，主要用在军事和航天等方面;工业用户通常是价格和性能都介于以上两者之间。低价格要求在原有的基础上降低成本，这样材料用 得越少越好，一次性产出越大越好。高性能要求产品寿命长，能耐高低温及高湿度等恶劣环境。半导体生产厂家时时刻刻都想方设法降低成本和提高性能，当然也有其它的因素如环保要求和专利问题迫使他们改变封装型式。 2 封装的作用 封装(Package)对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁和规格通用功能的作用。封装的主要作用有: (1)物理保护。因为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，保护芯片表面以及连接引线等，使相当柔嫩的芯片在电气或热物理等方面免受外力损害及外部环境的影响;同时通过封装使芯片的热膨胀系数与框架或基板的热膨胀系数相匹配，这样就能缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，从而可防止芯片损坏失效。基于散热的要求，封装越薄越好，当芯片功耗大于2W时，在封装上需要增加散热片或热沉片，以增强其散热冷却功能;5,1OW时必须采取强制冷却手段。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。 (2)电气连接。封装的尺寸调整(间距变换)功能可由芯片的极细引线间距，调整到实装基板的尺寸间距，从而便于实装操作。例如从以亚微米(目前已达到0(1 3μm以下)为特征尺寸的芯片，到以10μm为单位的芯片焊点，再到以100μm为单位的外部引脚，最后剑以毫米为单位的印刷电路板，都是通过封装米实现的。封装在这里起着由小到大、由难到易、由复杂到简单的变换作用，从而可使操作费用及材料费用降低，而且能提高工作效率和可靠性，特别是通过实现布线长度和阻抗配比尽可能地降低连接电阻，寄生电容和电感来保证正确的信号波形和传输速度。 (3)标准规格化。规格通用功能是指封装的尺寸、形状、引脚数量、间距、长度等有标准规格，既便于加工，又便于与印刷电路板相配合，相关的生产线及生产设备都具有通用性。这对于封装用户、电路板厂家、半导体厂家都很方便，而且便于标准化。相比之下，裸芯片实装及倒装目前尚不具备这方面的优势。由于组装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的印刷电路板(PCB)的设计和制造，对于很多集成电路产品而言，组装技术都是非常关键的一环。 3 封装的分类 半导体(包括集成电路和分立器件)其芯片的封装已经历了好几代的变迁，从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到MCP再到SIP，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。封装(Package)可谓种类繁多，而且每一种封装都有其独特的地方，即它的优点和不足之处，当然其所用的封装材料、封装设备、封装技术根据其需要而有所不同。 3(1 根据材料分类 根据所用的材料来划分半导体器件封装形式有金属封装、陶瓷封装、金属一陶瓷封装和塑料封装。 3(1(1 金属封装 金属封装始于三极管封装，后慢慢地应用于直插式扁平式封装，基本上乃是金属-玻璃组装工艺。由于该种封装尺寸严格、精度高、金属零件便于大量生产，故其价格低、性能优良、封装工艺容易灵活，被广泛应用于晶体管和混合集成电路如振荡器、放大器、鉴频器、交直流转换器、滤颇器、继电器等等产品上，现在及将来许多微型封装及多芯片模块(MCM)也采用此金属封装。金属封装的种类有光电器件封装包括带光窗型、带透镜型和带光纤型;分妒器件封装包括A型、B型和C型;混合电路封装包括双列直插型和扁平型;特殊器件封装包括矩正型、多层多窗型和无磁材料型。 3(1(2 陶瓷封装 早期的半导体封装多以陶瓷封装为主，伴随着半导体器件的高度集成化和高速化的发展，电子设备的小型化和价格的降低，陶瓷封装部分地被塑料封装代替，但陶瓷封装的许多用途仍具有不可替代的功能，特别是集成电路组件工作频率的提高，信号传送速度的加快和芯片功耗的增加，需要选择低电阻率的布线导体材料，低介电常数，高导电率的绝缘材料等。陶瓷封装的种类有DIP和SIP;对大规模集成电路封装包括PGA，PLCC，QFP和BGA。 3(1(3 金属一陶瓷封装 它是以传统多层陶瓷工艺为基础，以金属和陶瓷材料为框架而发展起来的。最大特征是高频特性好而噪音低而被用于微波功率器件，如微波毫米波二极管、微波低噪声三极管、微波毫米波功率三极管。正因如此，它对封装体积大的电参数如有线电感、引线电阻、输出电容、特性阻抗等要求苛刻，故其成品率比较低;同时它必须很好地解决多层陶瓷和金属材料的不同膨胀系数问题，这样才能保证其可靠性。金属一陶瓷封装的种类有分立器件封装包括同轴型和带线型;单片微波集成电路(MMIC)封装包括载体型、多层陶瓷型和金属框架一陶瓷绝缘型。 3(1(4 塑料封装 塑料封装由于其成本低廉、工艺简单，并适于大批量生产，因而具有极强的生命力，自诞生起发展得越来越快，在封装中所占的份额越来越大。目前塑料封装在全世界范围内占集成电路市场的95,以上。在消费类电路和器件基本上是塑料封装的天下;在工业类电路中所占的比例也很大，其封装形式种类也是最多。塑料封装的种类有分立器件封装，包括A型和F型;集成电路封装包括SOP、DIP、QFP和BGA等。 3(2 根据密封性分类 按封装密封性方式可分为气密性封装和树脂封装两类。他们的目的都是将晶体与外部温度、湿度、空气等环境隔绝，起保护和电气绝缘作用;同时还可实现向外散热及缓和应力。其中气密性封装可靠性较高，但价格也高，目前由于封装技术及材料的改进，树脂封占绝对优势，只是在有些特殊领域，尤其是国家级用户中，气密性封装是必不可少的。气密性封装所用到的外壳可以是金属、陶瓷玻璃，而其中气体可以是真空、氮气及惰性气体。 3(3 根据外形、尺寸、结构分类 按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装。 3(3(1 插入式封装 引脚插入式封装(Through-Hole Mount)。此封装形式有引脚出来，并将引脚直接插入印刷电路板(PWB)中，再由浸锡法进行波峰焊接，以实现电路连接和机械固定。由于引脚直径和间距都不能太细，故印刷电路板上的通孔直径，间距乃至布线都不能太细，而且它只用到印刷电路板的一面，从而难以实现高密度封装。它又可分为引脚在一端的封装(Single ended)，引脚在两端的封装(Double ended)禾口弓I胜9矩正封装(Pin Grid Array)。 引脚在一端的封装(Single ended)又可分为三极管封装和单列直插式封装(Single In-line Package)。 引脚在两端的封装(Double ended)又可分为双列直插式封装，Z形双列直插式封装和收缩型双列直插式封装等。 双列直插式封装(DIP:Dual In-line Package)。它是20世纪70年代的封装形式，首先是陶瓷多层板作载体的封装问世，后来Motorola和Fairchild开发出塑料封装。绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的芯片有两排引脚，分布于两侧，且成直线平行布置，引脚直径和间距为2(54 mm(100 mil)，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。此封装的芯片在从芯片插座上插拔 时应特别小心，以免损坏管脚。此封装具有以下特点:(1)适合在印刷电路板(PCB)上穿孔焊接，操作方便;(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大;(3)除其外形尺寸及引脚数之外，并无其它特殊要求，但由于引脚直径和间距都不能太细，故:PWB上通孔直径、间距以及布线间距都不能太细，故此种PKG难以实现高密度封装，且每年都在衰退。 Z形双列直插式封装(ZIP:Zigzag In-line Package)与DIP并无实质上的区别，只是引脚呈Z状排列，其目的是为了增加引脚的数量，而引脚的间距仍为2(54 mm。陶瓷Z形双列直插式封装CZIP(Ceramic Zag-Zag Package)它与ZIP外形一样，只是用陶瓷材料封装。 收缩型双列直插式封装(SKDIP:Shrink Dual In-line Package)形状与DIP相同，但引脚中心距为1(778 mm(70 mil)小于DIP(2(54mm)，引脚数一般不超过100，材料有陶瓷和塑料两种。 引脚矩正封装(Pin Grid Array)。它是在DIP的基础上，为适应高速度，多引脚化(提高组装密度)而出现的。此封装的引脚不是单排或双排，而是在整个平面呈矩正排布，如图1所示。在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，与DIP相比，在不增加引脚间距的情况下，可以按近似平方的关系提高引脚数。根据引脚数目的多少，可以围成2,5圈，其引脚的间距为2(54 mm，引脚数量从几十到几百个。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便，可靠性高;(2)可适应更高的频率;(3)如采用导热性良好的陶瓷基板，还可适应高速度(大功率器件要求;(4)由于此封装具有向外伸出的引脚，一般采用插入式安装而不宜采用表面安装;(5)如用陶瓷基板，价格又相对较高，因此多用于较为特殊的用途。它又分为陈列引脚型和表面贴装型两种。 有机管引脚矩正式封装OPGA(Organic pin grid Array)这种封装的基底使用的是玻璃纤维，类似印刷电路板上的材料。此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离，可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。 3(3(2 尺寸贴片封装(SOP) 表面贴片封装(Surface Mount)。它是从引脚直插式封装发展而来的，主要优点是降低了PCB电路板设计的难度，同时它也大大降低了其本身的尺寸。我们需要将引脚插片封装的集成电路插入PCB中，故需要在PCB中根据集成电路的引脚尺寸(FootPrint)做出专对应的小孔，这样就可将集成电路主体部分放置在(PCB板的一面，同时在PCB的另一面将集成电路的引脚焊接到PCB上以形成电路的连接，所以这就消耗了PCB板两面的空间，而对多层的PCB板而言，需要在设计时在每一层将需要专孔的地方腾出。而表面贴片封装的集成电路只须将它放置在PCB板的一面，并在它的同一面进行焊接，不需要专孔，这样就降低了PCB电路板设计的难度。表面贴片封装的主要优点是降低其本身的尺寸，从而加大了:PCB上IC的密集度。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。表面贴片封装根据引脚所处的位置可分为:Single-ended(引脚在一面)、Dual(引脚在两边)、Quad(引脚在四边)、Bottom(引脚在下面)、BGA(引脚排成矩正结构)及其它。 Single-ended(引脚在一面):此封装型式的特点是引脚全部在一边，而且引脚的数量通常比较少，如图2所示。它又可分为:导热型(Therinal-enhanced)，象常用的功率三极管，只有三个引脚排成一排，其上面有一个大的散热片;COF(Chip on Film)是将芯片直接联贴在柔性线路板上(现有的用Flip—chip技术)，再经过颦料包封而成，它的特点是轻而且很薄，所以当前被广泛用在液晶显示器(LCD)上以满足LCD分辨率增加的需要。其缺点是Film的价格很贵，其二是贴片机的价格也很贵。 Dual(引脚在两边)，如图3所示。此封装型式的特点是引脚全部在两边，而且引脚的数量不算多。它的封装型式比较多，义可细分为:SOT(Smalloutline Transistor)、 SOP(Small Outline Package)、SOJ(Small 0utline Package J-bent lea(1)、SS()P(Shrink Small 0utline Package)、HSOP(Heat-sink Small Outline Package)及其它。 SOT系列主要有SOT-23、SOT-223、SOT-25、SOT-26、SOT323、SOT-89等。当电子产品尺寸不断缩小时，其内部使用的半导体器件也必须变小。所以更小的半导体器件使得电子产品能够更小、更轻、更便携，相同尺寸包含的功能更多。对于半导体器件，其价值最好的体现在:PCB占用空间和封装总高度上，优化了这些参数才能在更小的:PCB上更紧凑地布局。SOT封装既大大降低了高度，又显著减小了PCB占用空间。如SOT883被广泛应用在比较小型的日常消费电器中如手机、照相机和MP3等等。 小尺寸贴片封装(SOP:Small 0utline Package)。荷兰皇家飞利浦公司在上世纪70年代就开发出小尺寸贴片封装SOP，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)、SS()P(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。SOP典型引线间距是1(27 mm，引脚数在几十之内。 薄型小尺寸封装(TSOP:Thin Small Out-Line Package)是在20世纪80年代出现的TSOP封装，它与SOP的最大区别在于其厚度很薄只有1 mm，是SOJ的1,3;由于外观上轻薄且小的封装，适合高频使用，以较强的可操作性和较高的可靠性征服了业界。大部分的SDRAM内存芯片都是采用此封装方式。TSOP内存封装的外形呈长方形，且封装芯片的周围都有I,O引脚。在TSOP封装方式中，内存颗粒是通过芯片引脚焊在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB板传热相对困难。而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz后，会有很大的信号干扰和电磁干扰。 J形引脚小尺寸封装SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package)。引脚从封装主体两侧引出向下呈J字形，直接粘贴在印刷电路板的表面，通常为塑料制品，多数用于:DRAM和SRAM等内存LSI电路，但绝大部分是DRAM。用SOJ封装的DRAM器件很多都装配在SIMM上。引脚中心距1(27 mm，引肚4数为20-40。 3(3(3 表面贴片QFP封装 四边引脚扁平封装 (QFP:Plastic Quad Flat Pockage)。QFP是由SOP发展而来，其外形呈扁平状，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型，如图4所示。鸟翼形引脚端子的一端由封装本体引出，而另一端沿四边布置在同一平面上。它在印刷电路板(PWB)上不是靠引脚插入PWB的通孔中，所以不必在主板上打孔，而是采用SMT方式即通过焊料等贴附在PWB上，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点，将封装各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。因此，PWB两面可以形成不同的电路，采用整体回流焊等方式可使两面上搭载的全部元器件一次键合完成，便于自动化操作，实装的可靠性也有保证。这是目前最普遍采用的封装形成。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。 此种封装引脚之间距离很小、管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装型式。其引脚数一般从几十到几百，而且其封装外形尺寸较小、寄生参数减小、适合高频应用;该封装主要适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。但是由于QFP的引线端子四周边布置，且伸出PKG之外，若引线间距过窄，引线过细，则端子更为柔嫩，难免制造及实装过程中发生变形等。当端子数超过几百个，端了间距等于或小于O(3mm时，要精确地搭载在电路图形上并与其占电路组件一起采用再流焊一次完成实装，难度极大，需要采用专用自动搭载以及高超的技能，致使价格剧增，而且还存在可靠性及成品率方面的问题。采用J字型引线端子的PLCC等可以缓解一些矛盾，但不能从根本上解决QFP的上述问题。由QFP衍生出来的封装型式还有LCCC，PLCC以及TAB等。 此封装的基材有陶瓷、金属和塑料3种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装。不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI电路，而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。引脚中心距有1(0 mm、0(8 mm、O(65 mm、0(5 mm、0(4 mm、0(3 mm等多种规格。0(65 mm中心距规格中最多引脚数为304。通常不根据引脚中心距来划分，而是根据封装本体厚度分为QFP(2(0,3(6mm厚)、小型四边引脚扁平封装LQFP(Low Profile Quad Flat Package，1(4mm厚)和薄型四边引脚扁平封装TQmin Quad Flat(Package，1(0 mm厚)3种。另外，有的LSI厂家把引脚中心距为0(5 mm的QFP专门称为收缩型QFP或SQFP、VQFP。但有的厂家把引脚中心距为0(65mm及0(4 mm的QFP也称为SQFP。在逻辑LSI方面，不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP里。引脚中心距最小为0(4mm、引脚数最多为348脚的产品也已问世。此外，也有用玻璃密封的陶瓷QFP。QFP封装的缺点是，当引脚中心距小于0(65 mm时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP品种。 塑料四边引脚扁平封装(PQFP:Plastic QUad Flat Package)。芯片的四周均有引脚，其引脚数一般都在100以上，而且引脚之间距离很小，管脚也很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装型式。用这种型式封装的芯片必须采用表面安装设备技术(SMT)将芯片边上的引脚与主板焊接起来。PQFP封装适用于SMT表面安装技术在:PCB上安装布线，适合高频使用，它具有操作方便、可靠性高、芯片面积与封装面积比值较小等优点。QFP封装具有的特点:适用于SMT表面安装技术在PCB电路板上安装布线;适合高频使用;操作方便，可靠性高;芯片面积与封装面积之间的比值较小。 带引脚的塑料芯片载体(PLCC:Plastic Leaded Chip Carrier)。它与LCC相似，只是引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形，是塑料制品。美国得克萨斯仪器公司首先在64 k位DRAM和256kDRAM中采用，现在已经普及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。引脚中心距1(27 mm，引脚数从18到84脚。J形引脚不易变形，比QFP容易操作，但焊接后的外观检查较为困难。它与LCC封装的区别仅在于前者用塑料，后者用陶瓷，但现在已经出现用陶瓷制作的J形引脚封装和用塑料制作的无引脚封装。 无引脚芯片载体(LCC:Leadless Chip Carrier)或四侧无引脚扁平封装(QFN:Quad Flat NonLeaded Package)。指陶瓷基板的4个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。由于无引脚，贴装占有面积比QFP小，高度比QFP低，它是高速和高频IC用封装。但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP的引脚 那样多，一般从14到1OO左右:封装本体厚度为1(O、0(9、0(85和0(8 mm，电极触点中心距1(27 mm;材料有陶瓷和塑料两种，当有LCC标记时基本上都是陶瓷QFN，塑料QFN是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装，电极触点中心距除1(27 mm外，还有0(65mm和0(5(mm两种。 3(3(4 表面贴片BGA封装 球型矩正封装(BGA:Ball Grid Array)，见图5。日本西铁城(CitiZell)公司于1987年着手研制塑料球型矩正封装，而后摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。其后摩托罗拉率先将球型矩正封装应用于移动电话，同年康柏公司也在工作站、个人计算机上加以应用，接着Intel公司在计算机CPU中开始使用BGA。虽然日本公司首先研发球型矩正封装，但当时日本的一些半导体公司想依靠其高超的操作技能固守QFP不放而对BGA的兴趣不大，而美国公司对:BGA应用领域的扩展，对BGA的发展起到了推波助澜的作用。BGA封装经过十几年的发展已经进入实用化阶段，目前BGA已成为最热门封装。 随着集成电路技术的发展，对其封装要求越来越严格。这是因为封装关系到产品的性能，当IC的频率超过100 MHz时，传统 Talk Noise”现象，而且当IC的管脚数大于208脚时，传统的封装方式有其困封装方式可能会产生所谓的交调噪声“Cross- 难。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片皆转而使用BGA封装。BGA一出现便成为CPU，高引脚数封装的最佳选择。BGA封装的器件绝大多数用于手机、网络及通讯设备、数码相机、微机、笔记本计算机、PAD和各类平板显示器等高档消费市场。 BGA封装的优点有:(1)输入输出引脚数大大增加，而且引脚间距远大于QFP，加上它有与电路图形的自动对准功能，从而提高了组装成品率;(2)虽然它的功耗增加，但能用可控塌陷芯片法焊接，它的电热性能从而得到了改善;对集成度很高和功耗很大的芯片，采用陶瓷基板，并在外壳上安装微型排风扇散热，从而达到电路的稳定可靠工作;(3)封装本体厚度比普通QFP减少1,2以上，重量减轻3,4以上;(4)寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高;(5)组装可用共面焊接，可靠性高。 BGA封装的不足之处:BGA封装仍与QFP、PGA一样，占用基板面积过大;塑料BGA封装的翘曲问题是其主要缺陷，即锡球的共面性问题。共面性的标准是为了减小翘曲，提高BGA封装的特性，应研究塑料、粘片胶和基板材料，并使这些材料最佳化。同时由于基板的成本高，致使其价格很高。 BGA封装按基板所用材料可分有机材料基板PBGA(Plastic BGA)、陶瓷基板CBGA(CeramicB-GA)和基板为带状软质的TBGA(TapeBGA)，另外还有倒装芯片的FCBGA(FilpChipBGA)和中央有方型低陷的芯片区的CDPBGA(Cavity Down PBGA)。PBGA基板:一般为2,4层有机材料构成的多层板，Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。CBGA基板是陶瓷基板，芯片与基板问的电气连接通常采用倒装芯片(Flip Chip)的安装方式，又可称为FCBGA;Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。TBGA基板为带状软质的1,2层PCB电路板。 小型球型矩正封装Tinv-BGA(Tinv Ball Grid Array)。它与BGA封装的区别在于它减少了芯片的面积，可以看成是超小型的BGA封装，但它与BGA封装比却有三大进步:(1)由于封装本体减小，可以提高印刷电路板的组装密集度;(2)囚为芯片与基板连接的路径更短，减小了电磁干扰的噪音，能适合更高的工作频率;(3)更好的散热性能。 微型球型矩正封装mBGA(micro Ball Grid Array)。它是。BGA的改进版，封装本体呈正方形，占用面积更小、连接短、电气性能好、也不易受干扰，所以这种封装会带来更好的散热及超频性能，尤其适合工作于高频状态下的Direct RDRAM，但制造成本极高。 3(3(5 高级封装 晶片级封装CSP(Chip Scale Package)。几年之前以上所有的封装其封装本体面积与芯片面积之比通常都是几倍到几十倍，但近几年来有些公司在BGA、TSOP的基础上加以改进而使得封装本体面积与芯片面积之比减小到接近1的水平，所以就在原来的封装名称下冠以芯片级封装以用来和以前封装的区别。就目前来看，人们对芯片级封装还没有一个统一的定义，有些公司将封装本体面积与芯片面积之比小于2的定为CSP，而有些公司将封装本体面积与芯片面积之比小于1(4或1(2的定为CSP。目前开发应用最为广泛的是FBGA和QFN等，主要用于内存件和逻辑器件。就目前来看CSP的引脚数还不可能太多，从几十到一百以上。这种高密度、小巧、扁薄的封装非常适用于设计小巧的掌上型消费类电子装置，如个人信息工具、手机、摄录一体机、以及数码相机等。 CSP封装具有以下特点:解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题;封装面积缩小到BGA的1,4,1,1 0，延迟时间缩小到极短;CSP封装的内存颗粒不仅可以通过PCB板散热还可以从背面散热，且散热效率良好。就封装型式而言，它属于已有封装型式的派生品，因此可直接按照现有封装型式来分为4类:框架封装型式(Lead Frame Type)、硬质基板封装型式(Rigid Substrate Type)、软质基板封装型式(Flexible Substrate Type)和芯片级封装(Wafer Level Package)。 多晶片模块MCM(Multi Chip M0dule)。20世纪80年代初发源于美国，为解决单一晶片封装集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的晶片，在高密度多层互联基板上组成多种多样的电子模块系统，从而出现多晶片模块系统。它是把多块裸露的IC晶片安装在一块多层高密度互连衬底上，并组装在同一个封装中。它和CSP封装一样属于已有封装形式的派生品，是一种先进的封装技术。多芯片模块具有以下特点:封装密度更高，电性能更好，与等效的单芯片封装相比体积更小，是促使电路系统向小型化过渡的最好形式。如果采用传统的单个芯片封装的形式分别焊接在印刷电路板上，则芯片之间布线引起的信号传输延迟就显得非常严重，尤其是在高频电路中，而此封装最大的优点就是缩短芯片之间布线长度，而达到缩短延迟时间，易于实现模块高速化;缩小整机,模块的封装尺寸和重量;系统可靠性大大提高。 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)。此封装不同于传统的先切割晶圆，再组装测试的做法，而是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后再切割，如图6所示。它有着更明显的优势:首先是工艺工序大大优化，晶圆直接进入封装工序，而传统工艺在封装之前还要对晶圆进行切割、分类;所有集成电路一次封装，刻印工作直接在晶圆上进行，设备测试一次完成，有别于传统组装工艺;生产周期和成本大幅下降，它的生产周期已经缩短到1天半;使芯片所需引脚数减少，提高了集成度;引脚产生的电磁干扰几乎被消除，采用此封装的内存可以支持到800 MHz的频率，最大容量可达1GB，所以它号称是封装的未来主流;它的不足之处是:签片得不到足够的保护。