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发表于 2007-1-8
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9种常见的元器件封装技术，你知道几个？
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: f M/ `: }0 b要知道，封装的好坏，将直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB设计和制造。所以，封装技术至关重要。
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5 T. i, b2 l! m7 j+ ]8 Y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1越好。
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封装时主要考虑的因素：
8 [3 l9 i4 V' L9 Z1 J5 b, d芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1；
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' [" b7 W- t2 H* c7 W2 i: S9 S引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能；
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基于散热的要求，封装越薄越好。
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& n2 j; {/ I( m# e) ]7 U封装大致经过了以下发展进程：3 s' Q% `+ P- w! S4 ]6 o
结构方面：TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP% H2 a. V; m4 K
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材料方面：金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料
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引脚形状：长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点7 l6 N6 p! X; u; B0 |
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装配方式：通孔插装→表面组装→直接安装( L. a! U7 S2 z' W" ?. F0 E
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. ]5 G1 v2 ]$ c- w% l; O# |下面为具体的封装形式介绍：# p3 i6 K+ x' j* D* q
' f* c+ R( e N0 i1、SOP/SOIC封装# I* F A( G) S$ N9 Q
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SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。( r8 P, [8 @+ a r% s# R; Q9 A
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（SOP封装）8 l( S& ^: ?* m {2 B: M) [
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SOP封装技术由1968～1969年菲利浦公司开发成功，以后逐渐派生出：" G( q1 O! w1 i
SOJ，J型引脚小外形封装$ A+ G& K/ E" r0 r
& v7 }% J8 M- k- qTSOP，薄小外形封装$ K0 |9 w+ w+ g& e
w7 Y" V( c6 R8 \4 XVSOP，甚小外形封装 @7 p8 w( B( w9 y# F. w
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SSOP，缩小型SOP
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4 D) p u; S& b3 N! T8 I; s$ y* X- { @6 qTSSOP，薄的缩小型SOP% y- X o8 u( T5 e% |& g
: I7 H# [2 D9 M [$ A% n; S7 JSOT，小外形晶体管
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\* o6 x+ O6 c3 y/ @SOIC，小外形集成电路( E: }) c; P9 P
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2、DIP封装8 i" x& e9 w9 v
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DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。; J* r5 U/ X {) m8 k& u: A) ^
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（DIP封装）2 M! k y7 Y+ J- w( p' u
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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。# U4 z+ p7 F; o! | K1 p
; _5 B1 u: A& y5 {! h) @! X" h3、PLCC封装
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& k* W1 d# _4 z. I. l9 oPLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。
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8 _ s6 m5 n& E4 e/ d9 Z（PLCC封装）# M7 K! X- L+ m2 }4 Z
9 K+ d( W4 ?: ?; g3 nPLCC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。
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, ?6 P- p9 f" @- e% l, T- H/ w% k6 G4、TQFP封装
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TQFP是英文“Thin Quad Flat Package”的缩写，即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装工艺能有效利用空间，从而降低对印刷电路板空间大小的要求。+ [/ h6 ]5 e" w, s: o
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（TQFP封装）" h+ } \0 g, l* ]( k8 W2 t
- j: x2 X- D) `; y9 N9 D7 ?1 _由于缩小了高度和体积，这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用，如PCMCIA卡和网络器件。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。1 X* A; ?7 m# B) ]- ?9 T
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5、PQFP封装
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PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。
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. \6 P7 ]- f; ^7 R( i（PQFP封装）/ K# J9 O( }, ?- h$ j! L8 X" N6 W
9 v2 H9 E# R8 ~! `: f1 APQFP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。+ K, X2 s0 F( r: C
0 k D7 l3 Z# }" r. S* Q- D6、TSOP封装' t& M0 U! H: m! }
# R0 D7 X; f) Q o2 k4 u! aTSOP是英文“Thin Small Outline Package”的缩写，即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚。TSOP适合用SMT（表面安装）技术在PCB上安装布线。6 G8 i0 \- ~4 n$ D% ]- c6 X/ j
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（TSOP封装）
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TSOP封装外形，寄生参数（电流大幅度变化时，引起输出电压扰动）减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。
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7、BGA封装
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BGA是英文“Ball Grid Array Package”的缩写，即球栅阵列封装。20世纪90年代，随着技术的进步，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。为了满足发展的需要，BGA封装开始被应用于生产。- [: t3 A1 F9 f9 g. N- Q& ?' |* X
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（BGA封装）
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# r% P! S0 V! c% X8 x4 C! S采用BGA技术封装的内存，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积，更好的散热性和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一。另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。
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BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率。虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。& I# t& S% t/ ?* u9 n
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8、TinyBGA封装# d7 u- ~; Y4 W8 c1 C+ ]& \! p
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说到BGA封装，就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术。TinyBGA英文全称为“Tiny Ball Grid”，属于是BGA封装技术的一个分支，是Kingmax公司于1998年8月开发成功的。其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍。与TSOP封装产品相比，其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。
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+ ^" ?8 v* A1 ~! L3 }* P; E采用TinyBGA封装技术的内存产品，在相同容量情况下体积，只有TSOP封装的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频，而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。. n& l/ ]8 [% m* z/ o
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TinyBGA封装的内存其厚度也更薄（封装高度小于0.8mm），从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此，TinyBGA内存拥有更高的热传导效率，非常适用于长时间运行的系统，稳定性极佳。
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9、QFP封装
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QFP是“Quad Flat Package”的缩写，即小型方块平面封装。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的QFP封装显存，因为工艺和性能的问题，目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼（L）型。5 I5 {# L! u) m
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（QFP封装）
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基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装，不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI电路，而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。) u% u2 M, s- O6 n* D5 T
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引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格，0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。 |
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发表于 2007-1-14
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