1、芯片封装大全集锦 详细介绍(缺少图片)2009年02月16日 星期一 下午 10:50一、DIP 双列直插式封装 DIP(DualInline Package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过 100个。采用 DI P 封装的 CPU 芯片有两排引脚,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。DIP 封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。DIP 封装具有以下特点:1.适合在 PCB (印刷电路板) 上穿孔焊接,操作方便。2.芯片面积与封装
2、面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel 系列 CPU 中8088就采用这种封装形式,缓存 (Cache )和早期的内存芯片也是这种封装形式。二、QFP 塑料方型扁平式封装和 PFP 塑料扁平组件式封装QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用 SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用 S MD 安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法
3、焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP(Plastic Flat Package)方式封装的芯片与 QFP 方式基本相同。唯一的区别是 QFP 一般为正方形,而 PFP 既可以是正方形,也可以是长方形。QFP/PFP 封装具有以下特点:1.适用于 SMD 表面安装技术在 P CB 电路板上安装布线。2.适合高频使用。3.操作方便,可靠性高。4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel 系列 CPU 中80286 、80386 和某些486主板采用这种封装形式。三、PGA 插针网格阵列封装PGA(Pin Grid Array Package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵
4、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。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的 PGA 插座。为使 CPU 能够更方便地安装和拆卸,从 486芯片开始,出现一种名为 ZIF 的 CPU 插座,专门用来满足 PGA 封装的 CPU 在安装和拆卸上的要求。ZIF(Zero Inser tion Force Socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将 CPU 的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸 CPU 芯片只需将插座的扳手轻轻抬
5、起,则压力解除,CPU 芯片即可轻松取出。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。I ntel 系列 C PU 中,80486和 Pentium、Pentium Pro 均采用这种封装形式。四、BGA 球栅阵列封装随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当 IC 的频率超过100MHz 时,传统封装方式可能会产生所谓的 “CrossTalk”现象,而且当 IC 的管脚数大于208 Pin 时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用 QFP 封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用
6、 BGA(Ball Grid Array P ackage)封装技术。BGA 一出现便成为 CPU、主板上南 /北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA 封装技术又可详分为五大类:1.PBGA(Plasric BG A)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、I II、IV 处理器均采用这种封装形式。2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称 FC)的安装方式。Intel 系列 CPU 中, Pentium I、II、Pentium Pro 处理器均采用
7、过这种封装形式。3. FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。4.TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层 PCB 电路板。5.CDPBGA(Carity Do wn PBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区) 。BGA 封装具有以下特点:1.I/O 引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于 QFP 封装方式,提高了成品率。2.虽然 BGA 的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。BGA 封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日
8、本西铁城(Citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即 BGA) 。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发 BGA 的行列。1993年,摩托罗拉率先将 BGA 应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC 电脑上加以应用。直到五六年前, Intel 公司在电脑 CPU 中(即奔腾II、奔腾 III、奔腾 IV 等) ,以及芯片组(如 i850)中开始使用 BGA,这对 B GA 应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA 已成为极其热门的 IC 封装技术,其全球市场规模在200 0年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。五、CSP 芯
9、片尺寸封装随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到 CSP(Chip Size P ackage)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的 IC 尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC 面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。CSP 封装又可分为四类:1.Lead Frame Type(传统导线架形式) ,代表厂商有富士通、日立、Rohm 、高士达(Goldstar)等等。2.Rigid Interposer Type( 硬质内插板型 ),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。3. Flexible Interposer Type(
10、软质内插板型 ),其中最有名的是 Tessera 公司的 microBGA,CTS的 sim-BGA 也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和 NEC。4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装 ):有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP 是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos 、卡西欧、EPIC 、富士通、三菱电子等。CSP 封装具有以下特点:1.满足了芯片 I/O 引脚不断增加的需要。2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。3.极大地缩短延迟时间。CSP 封装适用于脚数少的 IC ,如内存条和便携电子
11、产品。未来则将大量应用在信息家电(IA) 、数字电视(DTV ) 、电子书( E-Book) 、无线网络 WLANGigabitEthemet 、ADSL手机芯片、蓝芽(Bluetooth)等新兴产品中。六、MCM 多芯片模块为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用 SMD 技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM(Mult i Chip Model)多芯片模块系统。MCM 具有以下特点:1.封装延迟时间缩小,易于实现模块 DIM 单列直插式,塑料 QUIP 蜘蛛脚状四排直插式,塑料 DBGA BGA 系列中陶瓷芯片 C
12、BGA BGA 系列中金属封装芯片 MODULE 方形状金属壳双列直插式RQFP QFP 封装系列中,表面带金属散装体 DIMM 电路正面或背面镶有 LCC 封装小芯片,陶瓷,双列直插式DIP-BATTERY 电池与微型芯片内封 SRAM 芯片,塑料双列直插式常用芯片封装缩略语介绍芯片封装缩略语介绍封装型式有很多以下是一些缩略语供大家参考!1BGA 球栅阵列封装2CSP 芯片缩放式封装3COB 板上芯片贴装4COC 瓷质基板上芯片贴装5MCM 多芯片模型贴装6LCC 无引线片式载体7CFP 陶瓷扁平封装8PQFP 塑料四边引线封装9SOJ 塑料 J 形线封装10SOP 小外形外壳封装11TQF
13、P 扁平簿片方形封装12TSOP 微型簿片式封装13CBGA 陶瓷焊球阵列封装14CPGA 陶瓷针栅阵列封装15CQFP 陶瓷四边引线扁平16CERDIP 陶瓷熔封双列17PBGA 塑料焊球阵列封装18SSOP 窄间距小外型塑封19WLCSP 晶圆片级芯片规模封装20FCOB 板上倒装片CDIP-Ceramic Dual In-Line PackageCLCC-Ceramic Leaded Chip CarrierCQFP-Ceramic Quad Flat PackDIP-Dual In-Line PackageLQFP-Low-Profile Quad Flat PackMAPBGA-Mo
14、ld Array Process Ball Grid ArrayPBGA-Plastic Ball Grid ArrayPLCC-Plastic Leaded Chip CarrierPQFP-Plastic Quad Flat PackQFP-Quad Flat PackSDIP-Shrink Dual In-Line PackageSOIC-Small Outline Integrated PackageSSOP-Shrink Small Outline PackageDIP-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
15、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。PLCC-Plastic Leaded Chip Carrier-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。PQFP-Plastic Quad Flat Package-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。SOP-Small Outline Package-19681969
16、年菲为浦公司就开发出小外形封装(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) 、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。常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、
17、单列直插式一般多为2.540.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式) 、1.7780.25mm(多见于缩型双列直插式) 、1.50.25mm,或1.270.25mm(多见于单列附散热片或单列 V 型)、1.270.25mm(多见于双列扁平封装)、10.15mm(多见于双列或四列扁平封装) 、0.80.050.15mm(多见于四列扁平封装)、0.650.03mm(多见于四列扁平封装) 。双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.47.62mm 、10.16mm 、12.7mm、15.24mm 等数种。双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有66.5mm、7.6mm、10.510.
18、65mm 等。四列扁平封装40引脚以上的长宽一般有:1010mm( 不计引线长度)、13.613.60.4mm(包括引线长度)、20.620.60.4mm(包括引线长度) 、8.458.450.5mm(不计引线长度)、14140.15mm(不计引线长度)等。CPU 封装形式:自从 Intel 公司1971年设计制造出4位微处理器芯片以来,在20多年里,CPU 从 Intel 4004、80286、80386、80486发展到 Pentium、P、P 、P4,从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从 MHz 发展到今天的 GHz;CPU 芯片里集成的晶体管数由2000多个跃升到千万以上;
19、半导体制造技术的规模由 SSI、MSI 、LSI、VLSI(超大规模集成电路)达到ULSI。封装的输入输出( I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,甚至可能达到 2000根。这一切真是一个翻天覆地的变化。对于 CPU,大家已经很熟悉了,286、386、486、Pentium 、P、Celeron、K6 、K6-2、Athlon相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到 CPU 和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。 所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、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-芯片上的接点用导线连接到封装
20、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建立连接。因此,封装对 CPU 和其他 LSI(Large Scalc Integraton)集成电路都起着重要的作用,新一代 CPU 的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历厂好儿代的变迁,从 DIP,QFP,PGA,BGA ,到 CSP 再到 MCM,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。下面将对具体的封装形式作详细说明。、DIP 封装 20世纪70年代流行的是双列直插封装,简称 DIP(
21、Dual ln-line Package)。DIP 封装具有以下特点: (1)适合 PCB(印刷电路板)的穿孔安装; (2)比 TO 型封装易于对 PCB 布线; (3)操作方便。 DIP 封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式 DIP,单层陶瓷双列直插式 DIP,引线框架式 DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。 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 l 越好。以采用 40根 I/O 引脚塑料双列直插式封装(PDIP) 的 CPU 为例,其芯片面积/封装面积=(3 x3)/ (1524 x 50)=1:86,离 l 相差很远。
22、不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。Intel 公司早期的CPU,如 8086、 80286,都采用 PDIP 封装(塑料双列直插) 。2、载体封装 20世纪80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic ChipCarrier) 、塑料有引线芯片载体 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier) 、小尺寸封装 SOP(Small Out-line Package)、塑料四边引出扁平封装 PQFP(Plastic Quad Flat Package) 。 以0.5mm 焊区中心距、20
23、8根 I/O 引脚 QFP 封装的 CPU 为例,如果外形尺寸为28mm x 28mm,芯片尺寸为 lOmmx 10mm,则芯片面积封装面积二 (10 x 10)(28 x 28) 二 l:78,由此可见 QFP 封装比 DIP 封装的尺寸大大减小。QFP 的特点是: (1)用 SMT 表面安装技术在 PCB 上安装布线; (2)封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; (3)操作方便; (4)可靠性高。 Intel 公司的80386处理器就采用塑料四边引出扁平封装(PQFP)。3、BGA 封装 20世纪90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI
24、 相继出现,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。为满足发展的需要,在原有封装方式的基础上,又增添了新的方式一一球栅阵列封装,简称 BGA(Ball Grid Array Package) 。BGA 一出现便成为CPU、南北桥等 VLSI 芯片的最佳选择。 其特点有: (1)I/O 引脚数虽然增多,但引脚间距远大于 QFP,从而提高了组装成品率; (2)虽然它的功耗增加,但 BGA 能用可控塌陷芯片法焊接,简称 C4焊接,从而可以改善它的电热性能; (3)厚度比 QFP 减少 l/2以上,重量减轻3/4以上; (4)寄生参数减小,信号传输延
25、迟小,使用频率大大提高; (5)组装可用共面焊接,可靠性高; (6)BGA 封装仍与 QFP、PGA 一样,占用基板面积过大。 Intel 公司对集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管) 、功牦很大的 CPU 芯片,如 Pentium、Pentium Pro、Pentium 采用陶瓷针栅阵列封装(CPGA)和陶瓷球栅阵列封装(CBGA ) ,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而使 CPU 能稳定可靠地工作。4、面向未来的封装技术 BGA 封装比 QFP 先进,更比 PGA 好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera 公司在 BGA 基础上做了改进,研制出另一种称为 BGA 的
26、封装技术,按0.5mm 焊区中心距,芯片面积封装面积的比为 l:4,比 BGA 前进了一大步。 94年9月,口本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1.1的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个 IC 芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称 CSP(Chip Sizc Package 或 Chip Scale Package) 。CSP 封装具有以下特点: (1)满足了 LSI 芯片引出脚不断增加的需要; (2)解决丁 IC 裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; (3)封装面积缩小到 BGA 的1/4甚至1/10,延
27、迟时间大大缩小。 曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的 CSP 芯片(用 LSI 或 IC)和专用集成电路芯片( AS1C)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件 MCM(Multi Chip Model) 。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM 的特点有: (1)封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化;(2)缩小整机/组件封装尺寸和重量。一般体积减小14,重量减轻 l3; (3)可靠性大大提高。 随着 LSI 设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细
28、化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个 LSI 芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成 MCM 产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片 SOC(System 0n Chip)和电脑级芯片 PCOC(PC 0n Chip) 。相信随着 CPU 和其他 ULSI 电路的不断进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。 最后,谈谈 CPU 封装方式与接口架构。SECC2 封装、FC-PGA 封装,BGA 封装;Slot
29、 A、Socket 370、Socket 62CPU 的封装与它的接口有着紧密的联系,所以我们往往又把它的接口形式称呼为封装形式。实际上这是不正确的,我们可以这样理解,接口只是与封装的引脚有关而已,与封装形式是两回事。如果你想成为硬件高手,不想被别人笑话,可千万别在论坛上出现这样的低级错误哦!:)AC97AC97v2.2 specification详细规格AGP 3.3VAccelerated Graphics PortSpecification 2.0详细规格AGP PROAccelerated Graphics Port PROSpecification 1.01详细规格AGPAccelerated Graphics PortSpecification 2.0详细规格AMRAudio/Modem RiserAX078BGABall Grid ArrayBQFP132EBGA 680L详细规格LBGA 160L详细规格PBGA 217LPlastic Ball Grid Array详细规格SBGA 192L详细规格TEPBGA 288LTEPBGA 288L详细规格TSBGA 680L详细规格C-Bend Lead