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电子元器件:芯片封装发展史

2022-05-10

包装是通信芯片内部世界和外部电路的桥梁。想象一下,如果芯片没有包装,我们应该如何使用它?芯片将变得非常脆弱,甚至可能无法实现最基本的电路功能。所以芯片包装无疑是非常重要的。

随着集成电路的发展,包装的种类有几十种,并非我们都会使用,从结构上可以看出,装的发展:TO->DIP->SOP->QFP->PLCC->BGA->CSP。

类:TO(Transisitoroutline)

最早的包装类型,TO代表晶体管外壳,现在很多晶体管还能看到。

这种SOT类型也有晶体管贴片的形式,SOT-23是常用的三极管封装形式。

第二类:DIP(DoubleIn-linePackage)

DIP,即双列直插封装,是我们学习电子接触的种封装类型。

为什么DIP是我们接触到的种包装?当我们次学习电子产品时,每个人都会使用面包板,学习51台单片机,这种包装经常使用。这种包装芯片面积大,焊接方便,适合零基础小白。

然而,尽管DIP包装易于使用,但它也有缺点。这种包装的芯片在插拔过程中容易损坏。此外,可靠性相对较差。它不适合制造高速电路。因此,随着集成电路的发展,DIP包装逐渐被取代。

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第三类:SOP(SmalloutlinePackage)

如果DIP是最常见的直插包装,那么SOP是最常见的贴片包装,在各种集成电路中随处可见。SOP,即小外观包装,基本采用塑料包装。引脚从包装两侧呈L形。

1968~1969年,菲利浦公司成功开发了SOP封装技术,后来逐渐派生:

SOJ,J型引脚小外形封装。

TSOP,薄形封装。

VSOP,外形包装很小。

SSOP,缩小SOP。

TSSOP,薄而缩小的SOP。

SOT,小型晶体管。

SOIC,小外形集成电路。

SOP包装的优点:包装芯片周围有很多引脚,包装操作方便,可靠性高,是目前主流的包装方式之一。

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第四类:QFP(QuadFlatPackage)

QFP,即小方块平面包装。QFP包装在颗粒周围有针脚,识别相当明显。四侧引脚平包装。表面贴装包装之一,引脚从四侧引出海鸥翼(L)。

TQFP封装、PQFP封装、TSOP封装等都是在QFP的基础上发展起来的。

TQFP是英文ThinQuadFlatPackage的缩写,即薄塑封四角平包。四面平包工艺可有效利用空间,降低印刷电路板空间尺寸要求。

PQFP是英文PlasticQuadFlatPackage的缩写,即塑封四角扁平包装。PQFP包装的芯片引脚之间的距离很小,管脚也很薄。一般大规模或超大规模集成电路采用这种包装形式,引脚数一般在100以上。

TSOP是英文ThinsmalloutlinePackage的缩写,即薄而小的包装。TSOP内存包装技术的一个典型特点是在包装芯片周围引脚。TSOP适用于SMT(表面安装)技术在PCB上安装布线。TSOP包装外观、寄生参数(当电流发生显著变化时,会导致输出电压扰动)减少,适用于高频应用,操作方便,可靠性高。

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第五类:PLCC(PlasticLeadechipCarier)

PLCC,即塑料封装J导线芯片封装。PLCC包装方式,形状为正方形,32英尺包装,周围有管脚,形状尺寸远小于DIP包装。PLCC包装适用于SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有形状小、可靠性高的优点。

与上述QFP封装相比,引脚在钩内,不易变形,但如果拆除,比QFP封装更难。

第六类:BGA(BallGridArarayPackage)

芯片集成度不断提高,I/O引脚数量也急剧增加,功耗也增加,对集成电路包装的要求也更加严格。为了满足发展的需要,BGA包装开始应用。

BGA,即球栅阵列包装。与TSOP相比,BGA体积更小,散热性能更好,电性能更好。BGA包装技术大大提高了每平方英寸的存储容量。在相同容量下,BGA包装技术的内存产品体积仅为TSOP包装的三分之一。此外,与传统的TSOP包装方式相比,BGA包装方式具有更快、更有效的散热方式。然而,在焊接方面,BGA的难度增加了很多倍,普通人无法焊接。

第七类:CSP封装。

在各种包装中,CSP是面积最小、厚度最小的包装,因此是体积最小的包装。在相同尺寸的各种包装中,CSP的输入/输出端数可以做得更多。这种包装经常出现在内存芯片的包装中。

在PCB的选择和设计原理图中,包装类型是我们应该考虑的一个重要因素。包装画不正确,芯片焊接不正确,成本增加,浪费时间。因此,提醒您反复确认芯片的包装问题。


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