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      技术文章:常用IC封装原理及功能特性

      2019-05-09来源: ZLG立功科技·致远电子关键字:IC  封装

      作为一名电子工程师,日常工作基本上都会接触上很多各种类型的IC,比如逻辑芯片、存储芯片、MCU或者FPGA等;对于各种类型的IC的功能特性,或许会清楚得更多,但对于IC的封装,不知道了解了多少?本文将介绍一些日常常用IC的封装原理及功能特性,通过了解各种类型IC的封装,电子工程师在设计电子电路原理?#20445;?#21487;以准确地选择IC,而对于工厂批量生产?#31456;跡?#26356;可以快速地?#19994;?#23545;应IC封装的?#31456;?#24231;型号。


      一、DIP双列直插式封装


      DIP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DIP封装的IC有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。?#27604;唬?#20063;可以直接插在有相同焊?#36164;?#21644;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?#27169;?#20197;免损坏引脚。


      DIP封装具有以下特点:

      u 适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。

      u 芯片面积与封装面积之间的比?#21040;?#22823;,故体积也较大。

      DIP是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存储器和微机电路等!


      image.png 

      图1 DIP封装图


      二、QFP/ PFP类型封装


      QFP/PFP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。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SMD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。


      QFP/PFP封装具有以下特点:

      u 适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。

      u 成本低廉,适用于中低功?#27169;?#36866;合高频使用。

      u 操作方便,可靠性高。

      u 芯片面积与封装面积之间的比?#21040;?#23567;。

      u 成熟的封转类型,可采用传统的加工方法;


      目前QFP/PFP封装应用非常广?#28023;?#24456;多MCU 厂家的A芯片都采用了该封装。


      image.png 

      图2 QFP封装图


      三、BGA类型封装


      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?#20445;?#20256;统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而?#19994;盜C的管脚数大于208 Pin?#20445;?#20256;统的封装方?#25509;?#20854;困?#35759;取?#22240;此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片皆转为使用BGA(BALL Grid Array PACKAGE)封装技术。

      BGA封装具有以下特点:

      u 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。

      u BGA的阵列焊球与基板的接触面大、短,有利于散热。

      u BGA阵列焊球的引脚很短,缩短了信号的传输路径,减小了引线电感、电阻;信号传输延迟小,适应频率大大提高,因而可改善电路的性能。

      u 组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

      u BGA适用于MCM封装,能够实现MCM的高密度、高性能。


      image.png 

      图3 BGA封装图


      四、SO类型封装


      SO类型封装包含有:SOP(小外形封装)、TOSP(薄小外形封装)、SSOP (缩小型SOP)、VSOP(甚小外形封装)、SOIC(小外形集成电路封装)等类似于QFP形式的封装,只是只有两边有管脚的芯片封装形式,该类型的封装是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈“ L” ?#20013;巍?/p>


      该类型的封装的典型特点就是在封装芯片的周围做出很多引脚,封装操作方便,可靠性比较高,是目前的主流封装方式之一,目前比较常见的是应用于一些存储器类型的IC。


      image.png 

      图4 SOP封装图


      五、QFN封装类型


      QFN是一种无引线四方扁平封装,是具?#22411;?#35774;终端垫以及一个用于机械和热量完整性暴露的芯片垫的无铅封装。


      该封装可为正方形或长方形。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。

        QFN封装的特点:

      u 表面贴装封装,无引脚设计;

      u 无引脚?#27010;?#35774;计占有更小的PCB面积;

      u 组件非常薄(<1mm),可满足对空间有严格要求的应用;

      u 非常低的阻抗、自感,可满足高速或者微波的应用;

      u 具有优异的热性能,主要是因为底部有大面积散热?#27010;蹋?/p>

      u 重量轻,适合便携?#25509;?#29992;;


      QFN封装的小外形特点,可用于笔记本电脑、数码相机、个人数?#31181;?#29702;(PDA)、移动电话和MP3等便携式消费电子产品。从市场的?#23884;?#32780;言,QFN封装越来越多地受到用户的关注,考虑到成本、体积各方面的因素,QFN封装将会是未来几年的一个增长点,发展前景极为乐观。


      image.png 

      图5  BGA封装图


      六、PLCC封装类型


      PLCC是一种带引线的塑料的芯片封装载体.表面贴装型的封装形式,引脚从封装的四个侧面引出,呈“丁”?#20013;危?#22806;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?#22411;?#24418;尺寸小、可靠性高的优点。


      PLCC为特殊引脚芯片封装,它是贴片封装的一种,这种封装的引脚在芯片底部向内弯曲,因此在芯片的俯视图中是看不见芯片引脚的。这种芯片的焊接采用回流焊工艺,需要专用的焊接设备,在调试时要取下芯片也很麻?#24120;?#29616;在已经很少用了。


      image.png 

      图6  PLCC封装图


      由于IC的封装类型繁多,对于研发测试,影响不大,但对于工厂的大批量生产?#31456;跡琁C封装类型越多,那么选择对应配套的?#31456;?#24231;型号也会越多。ZLG立功科技-致远电子编程器,十多年来专业于芯片?#31456;?#34892;业,可以支持并提供有各种封装类型IC的?#31456;?#24231;,可供工厂批量生产。


      image.png 

      图7  P800Flash编程器


      关键字:IC  封装

      编辑:baixue 引用地址:http://www.2920577.com/mndz/ic461096.html
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