零件封裝技術歸納 [复制链接]

一、DIP雙列直插式封裝

　　DIP(DualIn－line Package)是指採用雙列直插形式封裝的積體電路晶片，絕大多數中小規模積體電路(IC)均採用這種封裝形式，其引腳數一般不超過100個。採用DIP封裝的CPU晶片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結構的晶片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的晶片在從晶片插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點：

1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。
2.晶片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。
Intel系列CPU中8088就採用這種封裝形式，緩存(Cache)和早期的記憶體晶片也是這種封裝形式。

二、QFP塑膠方型扁平式封裝和PFP塑膠扁平元件式封裝

　　QFP（Plastic Quad Flat Package）封裝的晶片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大型積體電路都採用這種封裝形式，其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的晶片必須採用SMD（表面安裝設備技術）將晶片與主板焊接起來。採用SMD安裝的晶片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將晶片各腳對準相應的焊點，即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的晶片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

　　PFP（Plastic Flat Package）方式封裝的晶片與QFP方式基本相同。唯一的區別是QFP一般爲正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點：

1.適用於SMD表面安裝技術在PCB電路板上安裝佈線。
2.適合高頻使用。
3.操作方便，可靠性高。
4.晶片面積與封裝面積之間的比值較小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板採用這種封裝形式。
三、PGA插針網格陣列封裝

　　PGA(Pin Grid Array Package)晶片封裝形式在晶片的內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿晶片的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少，可以圍成2-5圈。安裝時，將晶片插入專門的PGA插座。爲使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486晶片開始，出現一種名爲ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

　　ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕擡起，CPU就可很容易、輕鬆地插入插座中。然後將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU晶片只需將插座的扳手輕輕擡起，則壓力解除，CPU晶片即可輕鬆取出。

PGA封裝具有以下特點：

1.插拔操作更方便，可靠性高。
2.可適應更高的頻率。

　　Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均採用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

　　隨著積體電路技術的發展，對積體電路的封裝要求更加嚴格。這是因爲封裝技術關係到産品的功能性，當IC的頻率超過100MHz時，傳統封裝方式可能會産生所謂的“CrossTalk”現象，而且當IC的管腳數大於208 Pin時，傳統的封裝方式有其困難度。因此，除使用QFP封裝方式外，現今大多數的高腳數晶片（如圖形晶片與晶片組等）皆轉而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術。BGA一出現便成爲CPU、主板上南/北橋晶片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技術又可詳分爲五大類：

1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般爲2-4層有機材料構成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器均採用這種封裝形式。

2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，晶片與基板間的電氣連接通常採用倒裝晶片（FlipChip，簡稱FC）的安裝方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理器均採用過這種封裝形式。

3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬質多層基板。

4.TBGA（TapeBGA）基板：基板爲帶狀軟質的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封裝中央有方型低陷的晶片區（又稱空腔區）。

BGA封裝具有以下特點：

1.I/O引腳數雖然增多，但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率。
2.雖然BGA的功耗增加，但由於採用的是可控塌陷晶片法焊接，從而可以改善電熱性能。
3.信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。
4.組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。

　　BGA封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段。1987年，japan西鐵城（Citizen）公司開始著手研製塑封球柵面陣列封裝的晶片（即BGA）。而後，摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發BGA的行列。1993年，摩托羅拉率先將BGA應用於移動電話。同年，康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前，Intel公司在電腦CPU中（即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等），以及晶片組（如i850）中開始使用BGA，這對BGA應用領域擴展發揮了推波助瀾的作用。目前，BGA已成爲極其熱門的IC封裝技術，其全球市場規模在2000年爲12億塊，預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP晶片尺寸封裝

　　隨著全球電子産品個性化、輕巧化的需求蔚爲風潮，封裝技術已進步到CSP(Chip Size Package)。它減小了晶片封裝外形的尺寸，做到裸晶片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝後的IC尺寸邊長不大於晶片的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分爲四類：

1.Lead Frame Type(傳統導線架形式)，代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達（Goldstar）等等。
2.Rigid Interposer Type(硬質內插板型)，代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。
3.Flexible Interposer Type(軟質內插板型)，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也採用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣（GE）和NEC。
4.Wafer Level Package(晶圓尺寸封裝)：有別于傳統的單一晶片封裝方式，WLCSP是將整片晶圓切割爲一顆顆的單一晶片，它號稱是封裝技術的未來主流，已投入研發的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點：

1.滿足了晶片I/O引腳不斷增加的需要。
2.晶片面積與封裝面積之間的比值很小。
3.極大地縮短延遲時間。

　　CSP封裝適用於腳數少的IC，如記憶體條和便攜電子産品。未來則將大量應用在資訊家電（IA）、數位電視（DTV）、電子書（E-Book）、無線網路WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手機晶片、藍芽（Bluetooth）等新興産品中。

六、MCM多晶片模組

　　爲解決單一晶片集成度低和功能不夠完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的晶片，在高密度多層互聯基板上用SMD技術組成多種多樣的電子模組系統，從而出現MCM(Multi Chip Model)多晶片模組系統。
MCM具有以下特點：

1.封裝延遲時間縮小，易於實現模組高速化。
2.縮小整機/模組的封裝尺寸和重量。
3.系統可靠性大大提高。