芯片封裝大全集錦

常見(jiàn)的封裝材料有：塑料、陶瓷、玻璃、金屬等，現(xiàn)在基本采用塑料封裝。
按封裝形式分：普通雙列直插式，普通單列直插式，小型雙列扁平，小型四列扁平，圓形金屬，體積較大的厚膜電路等。
按封裝體積大小排列分：最大為厚膜電路，其次分別為雙列直插式，單列直插式，金屬封裝、雙列扁平、四列扁平為最小。
兩引腳之間的間距分：普通標(biāo)準(zhǔn)型塑料封裝，雙列、單列直插式一般多為2.54±0.25 mm，其次有2mm（多見(jiàn)于單列直插式）、1.778±0.25mm（多見(jiàn)于縮型雙列直插式）、1.5±0.25mm，或1.27±0.25mm(多見(jiàn)于單列附散熱片或單列V型)、1.27±0.25mm(多見(jiàn)于雙列扁平封裝)、1±0.15mm(多見(jiàn)于雙列或四列扁平封裝)、0.8±0.05～0.15mm(多見(jiàn)于四列扁平封裝)、0.65±0.03mm(多見(jiàn)于四列扁平封裝)。
雙列直插式兩列引腳之間的寬度分：一般有7.4～7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等數(shù)種。
雙列扁平封裝兩列之間的寬度分（包括引線(xiàn)長(zhǎng)度：一般有6～6.5±m(xù)m、7.6mm、10.5～10.65mm等。
四列扁平封裝40引腳以上的長(zhǎng)×寬一般有：10×10mm(不計(jì)引線(xiàn)長(zhǎng)度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引線(xiàn)長(zhǎng)度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引線(xiàn)長(zhǎng)度)、8.45×8.45±0.5mm(不計(jì)引線(xiàn)長(zhǎng)度)、14×14±0.15mm（不計(jì)引線(xiàn)長(zhǎng)度）等。

CPU封裝形式：
自從Intel公司1971年設(shè)計(jì)制造出4位微處理器芯片以來(lái)，在20多年里，CPU從Intel 4004、80286、80386、80486發(fā)展到Pentium、PⅡ、PⅢ、P4，從4位、8位、16位、32位發(fā)展到64位；主頻從MHz發(fā)展到今天的GHz；CPU芯片里集成的晶體管數(shù)由2000多個(gè)躍升到千萬(wàn)以上；半導(dǎo)體制造技術(shù)的規(guī)模由SSI、MSI、LSI、VLSI（超大規(guī)模集成電路）達(dá)到ULSI。封裝的輸入／輸出（I/O）引腳從幾十根，逐漸增加到幾百根，甚至可能達(dá)到2000根。這一切真是一個(gè)翻天覆地的變化。
對(duì)于CPU，大家已經(jīng)很熟悉了，286、386、486、Pentium、PⅡ、Celeron、K6、K6-2、Athlon……相信您可以如數(shù)家珍似地列出一長(zhǎng)串。但談到CPU和其他大規(guī)模集成電路的封裝，知道的人未必很多。 所謂封裝是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁--芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過(guò)印刷電路板上的導(dǎo)線(xiàn)與其他器件建立連接。因此，封裝對(duì)CPU和其他LSI(Large Scalc Integrat~on)集成電路都起著重要的作用，新一代CPU的出現(xiàn)常常伴隨著新的封裝形式的使用。 芯片的封裝技術(shù)已經(jīng)歷廠好兒代的變遷，從DIP，QFP，PGA，BGA，到CSP再到MCM，技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn)，包括芯片面積與封裝面積之比越來(lái)越接近于1，適用頻率越來(lái)越高，耐溫性能越來(lái)越好。引腳數(shù)增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便等等。
下面將對(duì)具體的封裝形式作詳細(xì)說(shuō)明。
１、DIP封裝 　　20世紀(jì)70年代流行的是雙列直插封裝，簡(jiǎn)稱(chēng)DIP(Dual ln-line Package)。DIP封裝具有以下特點(diǎn)： (1)適合PCB（印刷電路板）的穿孔安裝； (2)比TO型封裝易于對(duì)PCB布線(xiàn)； (3)操作方便。 　　DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有：多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線(xiàn)框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結(jié)構(gòu)式，陶瓷低熔玻璃封裝式）等。 　　衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是芯片面積與封裝面積之比，這個(gè)比值越接近l越好。以采用40根I/O引腳塑料雙列直插式封裝(PDIP)的CPU為例，其芯片面積/封裝面積=（3 x3）/（15．24 x 50）=1：86，離l相差很遠(yuǎn)。不難看出，這種封裝尺寸遠(yuǎn)比芯片大，說(shuō)明封裝效率很低，占去了很多有效安裝面積。Intel公司早期的CPU，如8086、80286，都采用PDIP封裝（塑料雙列直插）。
2、載體封裝 　　20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了芯片載體封裝，其中有陶瓷無(wú)引線(xiàn)芯片載體LCCC（Leadless Ceramic ChipCarrier）、塑料有引線(xiàn)芯片載體PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）、小尺寸封裝SOP（Small Out-line Package)、塑料四邊引出扁平封裝PQFP（Plastic Quad Flat Package）。 　　以0.5mm焊區(qū)中心距、208根I/O引腳QFP封裝的CPU為例，如果外形尺寸為28mm x 28mm，芯片尺寸為lOmmx 10mm，則芯片面積／封裝面積二(10 x 10)／(28 x 28) 二l：7．8，由此可見(jiàn)QFP封裝比DIP封裝的尺寸大大減小。QFP的特點(diǎn)是： (1)用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線(xiàn)； (2)封裝外形尺寸小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應(yīng)用； (3)操作方便； (4)可靠性高。 　　Intel公司的80386處理器就采用塑料四邊引出扁平封裝(PQFP)。
3、BGA封裝 　　20世紀(jì)90年代隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現(xiàn)，芯片集成度不斷提高，I/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，對(duì)集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為滿(mǎn)足發(fā)展的需要，在原有封裝方式的基礎(chǔ)上，又增添了新的方式一一球柵陣列封裝，簡(jiǎn)稱(chēng)BGA（Ball Grid Array Package）。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、南北橋等VLSI芯片的最佳選擇。 其特點(diǎn)有： (1)I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距遠(yuǎn)大于QFP，從而提高了組裝成品率； (2)雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，簡(jiǎn)稱(chēng)C4焊接，從而可以改善它的電熱性能； (3)厚度比QFP減少l/2以上，重量減輕3/4以上； (4)寄生參數(shù)減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高； (5)組裝可用共面焊接，可靠性高； (6)BGA封裝仍與QFP、PGA一樣，占用基板面積過(guò)大。 Intel公司對(duì)集成度很高（單芯片里達(dá)300萬(wàn)只以上晶體管）、功牦很大的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、PentiumⅡ采用陶瓷針柵陣列封裝（CPGA）和陶瓷球柵陣列封裝（CBGA），并在外殼上安裝微型排風(fēng)扇散熱，從而使CPU能穩(wěn)定可靠地工作。
4、面向未來(lái)的封裝技術(shù) BGA封裝比QFP先進(jìn)，更比PGA好，但它的芯片面積/封裝面積的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，研制出另一種稱(chēng)為μBGA的封裝技術(shù)，按0.5mm焊區(qū)中心距，芯片面積／封裝面積的比為l：4，比BGA前進(jìn)了一大步。 94年9月，口本三菱電氣研究出一種芯片面積/封裝面積=1：1.1的封裝結(jié)構(gòu)，其封裝外形尺寸只比裸芯片大一點(diǎn)點(diǎn)。也就是說(shuō)，單個(gè)IC芯片有多大，封裝尺寸就有多大，從而誕生了一種新的封裝形式，命名為芯片尺寸封裝，簡(jiǎn)稱(chēng)CSP（Chip Sizc Package或Chip Scale Package）。CSP封裝具有以下特點(diǎn)： (1)滿(mǎn)足了LSI芯片引出腳不斷增加的需要； (2)解決丁IC裸芯片不能進(jìn)行交流參數(shù)測(cè)試和老化篩選的問(wèn)題； (3)封裝面積縮小到BGA的1/4甚至1/10，延遲時(shí)間大大縮小。 　　曾有人想，當(dāng)單芯片一時(shí)還達(dá)不到多種芯片的集成度時(shí)，能否將高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片（用LSI或IC）和專(zhuān)用集成電路芯片（AS1C）在高密度多層互聯(lián)基板上用表面安裝技術(shù)（SMT）組裝成為多種多樣電子組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)。由這種想法產(chǎn)生出多芯片組件MCM（Multi Chip Model）。它將對(duì)現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通訊業(yè)等領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。MCM的特點(diǎn)有： (1)封裝延遲時(shí)間縮小，易于實(shí)現(xiàn)組件高速化； (2)縮小整機(jī)/組件封裝尺寸和重量。一般體積減小1／4，重量減輕l／3； (3)可靠性大大提高。
　
　隨著LSI設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝的進(jìn)步及深亞微米技術(shù)和微細(xì)化縮小芯片尺寸等技術(shù)的使用，人們產(chǎn)生了將多個(gè)LSI芯片組裝在一個(gè)精密多層布線(xiàn)的外殼內(nèi)形成MCM產(chǎn)品的想法。進(jìn)一步又產(chǎn)生另一種想法：把多種芯片的電路集成在一個(gè)大圓片上，從而又導(dǎo)致了封裝由單個(gè)小芯片級(jí)轉(zhuǎn)向硅圓片級(jí)（wafer level）封裝的變革，由此引出系統(tǒng)級(jí)芯片SOC（System 0n Chip）和電腦級(jí)芯片PCOC（PC 0n Chip）。相信隨著CPU和其他ULSI電路的不斷進(jìn)步，集成電路的封裝形式也將有相應(yīng)的發(fā)展，而封裝形式的進(jìn)步又將反過(guò)來(lái)促成芯片技術(shù)向前發(fā)展。
　　 最后，談?wù)凜PU封裝方式與接口架構(gòu)。SECC2封裝、FC-PGA封裝，BGA封裝；Slot A、Socket 370、Socket 62……CPU的封裝與它的接口有著緊密的聯(lián)系，所以我們往往又把它的接口形式稱(chēng)呼為封裝形式。實(shí)際上這是不正確的，我們可以這樣理解，接口只是與封裝的引腳有關(guān)而已，與封裝形式是兩回事。如果你想成為硬件高手，不想被別人笑話(huà)，可千萬(wàn)別在論壇上出現(xiàn)這樣的低級(jí)錯(cuò)誤