【導(dǎo)讀】為什么要對(duì)芯片進(jìn)行封裝？從業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)識(shí)來看，芯片封。裝主要具備以下四個(gè)方面的作用：固定引腳系統(tǒng)、物理性保護(hù)、環(huán)境性保護(hù)和增強(qiáng)散熱。就這四方面做一個(gè)簡單描述。要讓芯片正常工作，就必須與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而封裝最重要的意義便體現(xiàn)在這里。性的場(chǎng)合，而后者具有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性較好的優(yōu)勢(shì)。具體選用何種引腳系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況來定。芯片通過封裝以后可以免受微粒等物質(zhì)的污染和外界對(duì)它的損害。閉起來，從而達(dá)到保護(hù)的目的。費(fèi)類產(chǎn)品要求最低。能的氣體對(duì)它正常工作產(chǎn)生不良影響。而封裝體的各種材料本身就可以帶走一部分熱量。電子封裝是一個(gè)富于挑戰(zhàn)、引人入勝的領(lǐng)域。所以，在最初的微電子封裝中，是用金屬罐作為外殼，用與外界完全隔離的、氣。散熱問題日趨嚴(yán)重；由于芯片鈍化層質(zhì)量的提高，封裝用以保護(hù)電路功能的作用其重要性正在下降。一種變化是鋸齒型單列式封裝，它的管腳仍是從封裝體的一邊伸出，但排列成鋸齒型。

　　

【正文】 CM 高成品率要求各類 lC 芯片都是良好的芯片 (KGD)，而裸芯片無論是生產(chǎn)廠家還是使用者都難以全 面測(cè)試?yán)匣Y選，給組裝 MCM 帶來了不確定因素。 CSP 的出現(xiàn)解決了KGD 問題。 CSP 不但具有裸芯片的優(yōu)點(diǎn)。還可象普通芯片一樣進(jìn)行測(cè)試?yán)匣Y選，使 MCM 的成品率才有保證．大大促進(jìn)了 MCM 的發(fā)展和推廣應(yīng)用。目前 MCM 已經(jīng)成功地用于大型通用計(jì)算機(jī)和超級(jí)巨型機(jī)中。今后將用于工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)、醫(yī) 用電子設(shè)備和汽車電子設(shè)備等領(lǐng)域。 1992年至 1996年 MCM 以 11． 1％的年遞增率發(fā)展，2020年產(chǎn)值有可能突破 110億美元， 21世紀(jì)初將進(jìn)入全 面實(shí)用化階段，迎來 MCM 全面推廣應(yīng)用和電子設(shè)備革命的年代。 QFN 的主要特點(diǎn) QFN(Quad Flat No—lead Package，方形扁平無引腳封裝 )是一種焊盤尺寸小、體積小、以塑料作為密封材料的新興的表面貼裝芯片封裝技術(shù)。由于底部中央的大暴露焊盤被焊接到 PCB 的散熱焊盤上，這使得 QFN 具有極佳的電和熱性能。 QFN 的主要特點(diǎn)有： 表面貼裝封裝 無引腳焊盤設(shè)計(jì)占有更小的 PCB 區(qū)域 非常薄的元件厚度 (1mm)，可以滿足對(duì)空間有嚴(yán)格要求的應(yīng)用 非常低的阻抗、自感， 可滿足高速或者微波的應(yīng)用 具有優(yōu)異的熱性能，主要是因?yàn)榈撞坑写竺娣e散熱焊盤 重量輕。適合便攜式應(yīng)用 無引腳設(shè)計(jì) QFN 導(dǎo)電焊盤有兩種類型：全引腳封裝 (Full Connecting Bar 簡稱 FCB)和引腳縮回封裝 (Half Etch Connecting Bar) 簡稱 HECB，也稱為 Lead PulIback packages)。全引腳封裝為整個(gè)引腳厚度可從器件的四邊觀察到。引腳縮回封裝具有底部半蝕刻引腳結(jié)構(gòu)，引腳厚度只有一半暴露在封裝的四邊，而引腳的底部被蝕刻掉，被一種塑料混合物充填。從各個(gè) 角度顯示 QFN 全引腳和引腳縮回封裝的示意圖 BGA 封裝 (ball grid array) 球形觸點(diǎn)陳列，表面貼裝型封裝之一。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)用 以 代替引腳，在印刷基板的正面裝配 LSI 芯片，然后用模壓樹脂或灌封方法進(jìn)行密封。也 稱為凸 點(diǎn)陳列載體 (PAC)。引腳可超過200，是多引腳 LSI 用的一種封裝。 封裝本體也可做得比 QFP(四側(cè)引腳扁平封裝 )小。例如，引腳中心距為 的 360 引腳 BGA 僅為 31mm 見方；而引腳中心距為 的 304 引腳 QFP 為 40mm 見方。而且 BGA 不 用擔(dān)心 QFP 那樣的引腳變形問題。 該封裝是美國 Motorola 公司開發(fā)的，首先在便攜式電話等設(shè)備中被采用，今后在美國有 可 能在個(gè)人計(jì)算機(jī)中普及。最初， BGA 的引腳 (凸點(diǎn) )中心距為 ，引腳數(shù)為 225。現(xiàn)在 也有 一些LSI 廠家正在開發(fā) 500 引腳的 BGA。 BGA 的問題是回流焊后的外觀檢查?，F(xiàn)在尚不清楚是否有效的外觀檢查方法。有的認(rèn)為 ， 由于焊接的中心距較大，連接可以看作是穩(wěn)定的，只能通過功能檢查來處理。 美國 Motorola 公司把用模壓樹脂密封的 封裝稱為 OMPAC，而把灌封方法密封的封裝稱為 GPAC(見 OMPAC 和 GPAC)。 BQFP 封裝 (quad flat package with bumper) 帶緩沖墊的四側(cè)引腳扁平封裝。 QFP 封裝之一，在封裝本體的四個(gè)角設(shè)置突起 (緩沖墊 ) 以 防止在運(yùn)送過程中引腳發(fā)生彎曲變形。美國半導(dǎo)體廠家主要在微處理 器和 ASIC 等電路中 采用 此封裝。引腳中心距 ，引腳數(shù)從 84 到 196 左右 (見 QFP)。 碰焊 PGA 封裝 (butt joint pin grid array) 表面貼裝型 PGA 的別稱 (見表面貼裝型 PGA)。 C－ (ceramic) 封裝 表示陶瓷封裝的記號(hào)。例如， CDIP 表示的是 陶瓷 DIP。是在實(shí)際中經(jīng)常使用的記號(hào)。 Cerdip 封裝 用玻璃密封的陶瓷雙列直插式封裝，用于 ECL RAM， DSP(數(shù)字信號(hào)處理器 )等 電路。帶有 玻璃窗口的 Cerdip 用于紫外線擦除型 EPROM 以及內(nèi)部帶有 EPROM 的微機(jī)電路等。引腳中 心 距 ，引腳數(shù)從 8 到 42。在日本，此封裝表示為 DIP－ G(G 即玻璃密封的意思 )。 Cerquad 封裝 表面貼裝型封裝之一，即用下密封的陶瓷 QFP，用于封裝 DSP 等的邏輯 LSI 電路。帶有窗 口的 Cerquad 用于封裝 EPROM 電路。散熱性比塑料 QFP 好，在自然空冷條件下可容許 1. 5～ 2W 的功率。但封裝成本比塑料QFP 高 3～ 5 倍。引腳中心距有 、 、 、 、 等多種規(guī)格。引腳數(shù)從 32 到 368。 帶引腳的陶瓷芯片載體，表面貼裝型封裝之一，引腳從封 裝的四個(gè)側(cè)面引出，呈丁字形 。 帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型 EPROM 以及帶有 EPROM 的微機(jī)電路等。此封裝也稱為 QFJ、 QFJ－ G(見 QFJ)。 CLCC 封裝 (ceramic leaded chip carrier) 帶引腳的陶瓷芯片載體，表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝的四個(gè)側(cè)面引出，呈丁字形。帶有窗口的 用于封裝紫外線擦除型 EPROM 以及帶有 EPROM 的微機(jī)電路等。此封裝也稱為 QFJ、 QFJ－ G(見 QFJ)。 COB 封裝 (chip on board) 板上芯片封裝，是裸芯片貼裝技術(shù)之一，半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線路板上，芯片與基 板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn)，芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn)，并用樹脂 覆 蓋以確?？?*性。雖然 COB 是最簡單的裸芯片貼裝技術(shù)，但它的封裝密度遠(yuǎn)不如 TAB 和倒片 焊技術(shù)。 DFP(dual flat package) 雙側(cè)引腳扁平封裝。是 SOP 的別稱 (見 SOP)。以前曾有此稱法，現(xiàn)在已基本上不用。 DIC(dual inline ceramic package) 陶瓷 DIP(含玻璃密封 )的別稱 (見 DIP). 1 DIL(dual inline) DIP 的別稱 (見 DIP)。 歐洲 半導(dǎo)體廠家 多用此名稱。 1 DIP(dual inline package) 雙列直插式封裝。插裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè) 引出，封裝材料有塑料和陶瓷兩種。 DIP 是最普及的插裝型封裝，應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯 IC，存貯器 LSI，微機(jī)電路等。 引腳中心距 ，引腳數(shù)從 6 到 64。封裝寬度通常為 。有的把寬度為 和 的封裝分別稱為 skinny DIP 和 slim DIP(窄體型 DIP)。但多數(shù)情況下并不加區(qū)分，只簡單地統(tǒng)稱為 DIP。另外，用低熔點(diǎn)玻璃密封的陶瓷 DIP 也稱為 cerdip(見 cerdip)。 1 DSO(dual small outlint) 雙側(cè)引腳小外形封裝。 SOP 的別稱 (見 SOP)。部分半導(dǎo)體廠家采用此名稱。 1 DICP(dual tape carrier package) 雙側(cè)引腳帶載封裝。 TCP(帶載封裝 )之一。引腳制作在絕緣帶上并從封裝兩側(cè)引出。由于利用的是 TAB(自動(dòng)帶載焊接 )技術(shù)，封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅(qū)動(dòng) LSI，但多數(shù)為定制品。另外， 厚的存儲(chǔ)器 LSI 簿形封裝正處于開發(fā)階段。在日本，按照 EIAJ(日本電子機(jī)械工業(yè) )會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定，將 DICP 命名為 DTP。 1 DIP(dual tape carrier package) 同上。日本電子機(jī)械工業(yè)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì) DTCP 的命名 (見 DTCP)。 1 FP(flat package) 扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。 QFP 或 SOP(見 QFP 和 SOP)的別稱。部 分半導(dǎo)體廠家采用此名稱。 1 Flipchip 倒焊芯片。裸芯片封裝技術(shù)之一，在 LSI 芯片的電極區(qū)制作好金屬凸點(diǎn)，然后把金 屬凸點(diǎn)與印刷基板上的電極區(qū)進(jìn)行壓焊連接。封裝的占有面積基本上與芯片尺寸相同。是所有封裝技術(shù)中體積最小、最薄的一種。 但如果基板的熱膨脹系數(shù)與 LSI 芯片不同，就會(huì)在接合處產(chǎn)生反應(yīng)，從而影響連接的可靠性。因此必須用樹脂來加固 LSI 芯片，并使用熱膨脹系數(shù)基本相同的基板材料。 其中 SiS 756北橋芯片采用最新的 Flipchip封裝，全面支持 AMD Athlon 64/FX中央處理器。支持 PCI Express X16接口，提供 顯卡 最高 8GB/s 雙向傳輸帶寬。支持最高 HyperTransport Technology，最高 2020MT/s MHz 的傳輸帶寬。內(nèi)建矽統(tǒng)科技獨(dú)家 Advanced HyperStreaming Technology， MuTIOL 1G Technology。 1 FQFP(fine pitch quad flat package) 小引腳中心距 QFP。通常指引腳中心距小于 的 QFP(見 QFP)。部分導(dǎo)導(dǎo)體廠家采用此名稱。塑料四邊引出扁平封裝 PQFP(Plastic Quad Flat Package) PQFP 的封裝形式最為普遍。其芯片引腳之間距離很小，引腳很細(xì)，很多大規(guī) ?；虺蠹呻娐范疾捎眠@種封裝形式，引腳數(shù)量一般都在 100個(gè)以上。 Intel 系列 CPU 中 8028 80386和某些 486主板芯片采用這種封裝形式。此種封裝形式的芯片必須采用 SMT 技術(shù)（表面安裝設(shè)備）將芯片與電路板焊接起來。采用 SMT 技術(shù)安裝的芯片不必在電路板上打孔，一般在電路板表面上有設(shè)計(jì)好的相應(yīng)引腳的焊點(diǎn)。將芯片各腳對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的焊點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。 SMT 技術(shù)也被廣泛的使用在芯片焊接領(lǐng)域，此后很多高級(jí)的封裝技術(shù)都需要使用 SMT 焊接。 以下是一顆 AMD 的 QFP 封裝的 286處理器芯片。 焊區(qū)中心距， 208根 I/O 引腳，外形尺寸 2828mm，芯片尺寸 1010mm，則芯片面積 /封裝面積 =1010/2828=1:，由此可見 QFP 比 DIP 的封裝尺寸大大減小了。 PQFP 封裝的主板聲卡芯片 1 CPAC(globe top pad array carrier) 美國 Motorola 公司 對(duì) BGA 的別稱 (見 BGA)。 CQFP 軍用晶片陶瓷平版封裝 (Ceramic Quad Flatpack Package) 右邊這顆晶片為一種軍用晶片封裝 (CQFP)，這是封裝還沒被放入晶體以前的樣子。這種封裝在軍用品以及航太工業(yè)用晶片才有機(jī)會(huì)見到。晶片槽旁邊有厚厚的黃金隔層（有高起來，照片上不明顯）用來防止輻射及其他干擾。外圍有螺絲孔可以將晶片牢牢固定在主機(jī)板上。而最有趣的就是四周的鍍金針腳，這種設(shè)計(jì)可以大大減少晶片封裝的厚度並提供極佳的散熱。 2 H(with heat sink) 表示帶散熱器的標(biāo)記。例如， HSOP 表示 帶散熱器 的 SOP。 2 Pin Grid Array(Surface Mount Type) 表面貼裝 型 PGA。通常 PGA 為 插裝型封裝 ，引腳長約 。表面貼裝型 PGA 在封裝的 底面有陳列狀的引腳，其長度從 到 。貼裝采用與印刷基板碰焊的方法，因而也稱 為 碰焊 PGA。因?yàn)橐_中心距只有 ，比插裝型 PGA 小一半，所以封裝本體可制作得不 怎么大，而引腳數(shù)比插裝型多 (250～ 528)，是大規(guī)模邏輯 LSI 用的封裝。封裝的基材有多層陶 瓷基板和玻璃環(huán)氧樹脂印刷基數(shù)。以多層陶瓷基材制作封裝已經(jīng)實(shí)用化。 PGA 封裝 威剛迷你 DDR333本內(nèi)存 2 JLCC 封裝 (Jleaded chip carrier) J 形引腳芯片載體。指帶窗口 CLCC 和帶窗口的 陶瓷 QFJ 的別稱 (見 CLCC 和 QFJ)。部分半導(dǎo)體廠家采用的名稱。 2 LCC 封裝 (Leadless chip carrier) 無引腳芯片載體。指陶瓷基板的四個(gè)側(cè)面只有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。是高速和高頻 IC 用封裝，也稱為 陶瓷 QFN 或 QFN－ C(見 QFN)。 2 LGA 封裝 (land grid array) 觸點(diǎn)陳列封裝。即在底面制作有陣列狀態(tài)坦電極觸點(diǎn)的封裝。裝配時(shí)插入插座即可?，F(xiàn)已實(shí)用的有 227 觸點(diǎn) ( 中心距 )和 447 觸點(diǎn) ( 中心距 )的陶瓷 LGA，應(yīng)用于高速邏輯 LSI 電路。 LGA 與 QFP 相比，能夠以比較小的封裝容納更多的輸入輸出引腳。另外，由于引線的阻抗小，對(duì)于高速 LSI 是很適用的。但由于插座制作復(fù)