塑封和金属封装的区别, -爱游戏平台

苗坤旺离型膜

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一文看懂:芯片ic的封装/测试流程?

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流程

ic package (ic的封装形式)指芯片(die)和不同类型的框架(l/f)和塑封料(emc)形成的不同外形的封装体。

ic package种类很多,可以按以下标准分类:

按封装材料划分为:

金属封装、陶瓷封装、塑料封装

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金属封装主要用于军工或航天技术,无商业化产品;

陶瓷封装优于金属封装,也用于军事产品,占少量商业化市场;

塑料封装用于消费电子,因为其成本低,工艺简单,可靠性高而占有绝大部分的市场份额;

按照和pcb板连接方式分为:

pth封装和smt封装

pth-pin through hole, 通孔式;

smt-surface mount technology,表面贴装式。

目前市面上大部分ic均采为smt式的

按照封装外型可分为:

sot、soic、tssop、qfn、qfp、bga、csp等;

决定封装形式的两个关键因素:

封装效率。芯片面积/封装面积,尽量接近1:1;

引脚数。引脚数越多,越高级,但是工艺难度也相应增加;

其中,csp由于采用了flip chip技术和裸片封装,达到了 芯片面积/封装面积=1:1,为目前最高级的技术;

qfn—quad flat no-lead package 四方无引脚扁平封装soic—small outline ic 小外形ic封装tssop—thin small shrink outline package 薄小外形封装qfp—quad flat package 四方引脚扁平式封装bga—ball grid array package 球栅阵列式封装csp—chip scale package 芯片尺寸级封装ic package structure(ic结构图)

raw material in assembly(封装原材料)【wafer】晶圆

【lead frame】引线框架

提供电路连接和die的固定作用;

主要材料为铜,会在上面进行镀银、 nipdau等材料;

l/f的制程有etch和stamp两种;

易氧化,存放于氮气柜中,湿度小 于40%rh;

除了bga和csp外,其他package都会采用lead frame, bga采用的是substrate;

【gold wire】焊接金线

实现芯片和外部引线框架的电性和物 理连接;

金线采用的是99.99%的高纯度金;

同时,出于成本考虑,目前有采用铜 线和铝线工艺的。优点是成本降低, 同时工艺难度加大,良率降低;

线径决定可传导的电流;0.8mil, 1.0mil,1.3mils,1.5mils和2.0mils;

mold compound塑封料/环氧树脂主要成分为:环氧树脂及各种添加剂(固化剂,改性剂,脱 模剂,染色剂,阻燃剂等);

主要功能为:在熔融状态下将die和lead frame包裹起来, 提供物理和电气保护,防止外界干扰;

存放条件:零下5°保存,常温下需回温24小时;

【epoxy】银浆

成分为环氧树脂填充金属粉末(ag);有三个作用:将die固定在die pad上; 散热作用,导电作用;

-50°以下存放,使用之前回温24小时;

fol– front of line前段工艺

fol– back grinding背面减薄

将从晶圆厂出来的wafer进行背面研磨,来减薄晶圆达到 封装需要的厚度(8mils~10mils);

磨片时,需要在正面(active area)贴胶带保护电路区域 同时研磨背面。研磨之后,去除胶带,测量厚度;

fol– wafer saw晶圆切割

将晶圆粘贴在蓝膜(mylar)上,使得即使被切割开后,不会散落;

通过saw blade将整片wafer切割成一个个独立的dice,方便后面的 die attach等工序;

wafer wash主要清洗saw时候产生的各种粉尘,清洁wafer;

fol– 2nd optical inspection二光检查

主要是针对wafer saw之后在显微镜下进行wafer的外观检查,是否有出现废品。

fol– die attach 芯片粘接

芯片拾取过程:

1、ejector pin从wafer下方的mylar顶起芯片,使之便于 脱离蓝膜;

2、collect/pick up head从上方吸起芯片,完成从wafer 到l/f的运输过程;

3、collect以一定的力将芯片bond在点有银浆的l/f 的pad上,具体位置可控;

4、bond head resolution:x-0.2um;y-0.5um;z-1.25um;

5、bond head speed:1.3m/s;

fol– epoxy cure 银浆固化

银浆固化:

175°c,1个小时; n2环境,防止氧化:

die attach质量检查:

die shear(芯片剪切力)

fol– wire bonding 引线焊接

利用高纯度的金线(au) 、铜线(cu)或铝线(al)把 pad 和 lead通过焊接的方法连接起来。pad是芯片上电路的外接 点,lead是 lead frame上的 连接点。

w/b是封装工艺中最为关键的一部工艺。

fol– 3rd optical inspection三光检查

eol– end of line后段工艺

eol– molding(注塑)

eol– laser mark(激光打字)

在产品(package)的正面或者背面激光刻字。内容有:产品名称,生产日期,生产批次等;

eol– post?mold cure(模后固化)

用于molding后塑封料的固化,保护ic内部结构,消除内部应力。cure temp:175 /-5°c;cure time:8hrs

eol– de-flash(去溢料)

目的:de-flash的目的在于去除molding后在管体周围lead之间 多余的溢料; 方法:弱酸浸泡,高压水冲洗;

eol– plating(电镀)

利用金属和化学的方法,在leadframe的表面 镀上一层镀层,以防止外界环境的影响(潮湿 和热)。并且使元器件在pcb板上容易焊接及 提高导电性。

电镀一般有两种类型:

pb-free:无铅电镀,采用的是>99.95%的高纯 度的锡(tin),为目前普遍采用的技术,符合 rohs的要求;

tin-lead:铅锡合金。tin占85%,lead占 15%,由于不符合?rohs,目前基本被淘汰;

eol– post annealing bake(电镀退火)

目的:让无铅电镀后的产品在高温下烘烤一段时间,目的在于 消除电镀层潜在的晶须生长(whisker growth)的问题; 条件:150 /-5c; 2hrs;

eol– trim&form(切筋成型)

trim:将一条片的lead frame切割成单独的unit(ic)的过程; form:对trim后的ic产品进行引脚成型,达到工艺需要求的形状, 并放置进tube或者tray盘中;

eol– final visual inspection(第四道光检)

在低倍放大镜下,对产品外观进行检查。主要针对eol工艺可能产生的废品:例如molding缺陷,电镀缺陷和trim/form缺陷等;

一、dip双列直插式封装

dip(dualin-line package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(ic)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用dip封装的cpu芯片有两排引脚,需要插入到具有dip结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。dip封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

dip封装具有以下特点:

1.适合在pcb(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。

2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。

intel系列cpu中8088就采用这种封装形式,缓存(cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、qfp塑料方型扁平式封装和pfp塑料扁平组件式封装

qfp(plastic quad flat package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用smd(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用smd安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。

pfp(plastic flat package)方式封装的芯片与qfp方式基本相同。唯一的区别是qfp一般为正方形,而pfp既可以是正方形,也可以是长方形。

qfp/pfp封装具有以下特点:

1.适用于smd表面安装技术在pcb电路板上安装布线。

2.适合高频使用。

3.操作方便,可靠性高。

4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。

intel系列cpu中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、pga插针网格阵列封装

pga(pin grid array package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的pga插座。为使cpu能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为zif的cpu插座,专门用来满足pga封装的cpu在安装和拆卸上的要求。

zif(zero insertion force socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,cpu就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将cpu的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸cpu芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,cpu芯片即可轻松取出。

pga封装具有以下特点:

1.插拔操作更方便,可靠性高。

2.可适应更高的频率。

intel系列cpu中,80486和pentium、pentium pro均采用这种封装形式。

四、bga球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当ic的频率超过100mhz时,传统封装方式可能会产生所谓的“crosstalk”现象,而且当ic的管脚数大于208 pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用qfp封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用bga(ball grid array package)封装技术。bga一出现便成为cpu、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

bga封装技术又可详分为五大类:

1.pbga(plasric bga)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。intel系列cpu中,pentium ii、iii、iv处理器均采用这种封装形式。

2.cbga(ceramicbga)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(flipchip,简称fc)的安装方式。intel系列cpu中,pentium i、ii、pentium pro处理器均采用过这种封装形式。

3.fcbga(filpchipbga)基板:硬质多层基板。

4.tbga(tapebga)基板:基板为带状软质的1-2层pcb电路板。

5.cdpbga(carity down pbga)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。

bga封装具有以下特点:

1.i/o引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于qfp封装方式,提高了成品率。

2.虽然bga的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。

3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。

4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

bga封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城(citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即bga)。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发bga的行列。1993年,摩托罗拉率先将bga应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、pc电脑上加以应用。直到五六年前,intel公司在电脑cpu中(即奔腾ii、奔腾iii、奔腾iv等),以及芯片组(如i850)中开始使用bga,这对bga应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,bga已成为极其热门的ic封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、csp芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到csp(chip size package)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的ic尺寸边长不大于芯片的1.2倍,ic面积只比晶粒(die)大不超过1.4倍。

csp封装又可分为四类:

1.lead frame type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、rohm、高士达(goldstar)等等。

2.rigid interposer type(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。

3.flexible interposer type(软质内插板型),其中最有名的是tessera公司的microbga,cts的sim-bga也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(ge)和nec。

4.wafer level package(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,wlcsp是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括fct、aptos、卡西欧、epic、富士通、三菱电子等。

csp封装具有以下特点:

1.满足了芯片i/o引脚不断增加的需要。

2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。

3.极大地缩短延迟时间。

csp封装适用于脚数少的ic,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电(ia)、数字电视(dtv)、电子书(e-book)、无线网络wlan/gigabitethemet、adsl/手机芯片、蓝芽(bluetooth)等新兴产品中。

六、mcm多芯片模块

为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用smd技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现mcm(multi chip model)多芯片模块系统。

mcm具有以下特点:

1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。

2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。

3.系统可靠性大大提高。

芯片封装分类

1,按芯片的装载方式;

裸芯片在装载时,它的有电极的一面可以朝上也可以朝下,因此,芯片就有正装片和倒装片之分,布线面朝上为正装片,反之为倒装片.?

另外,裸芯片在装载时,它们的电气连接方式亦有所不同,有的采用有引线键合方式,有的则采用无引线键合方式

2,按芯片的基板类型;

基板的作用是搭载和固定裸芯片,同时兼有绝缘,导热,隔离及保护作用.它是芯片内外电路连接的桥梁.从材料上看,基板有有机和无机之分,从结构上看,基板有单层的,双层的,多层的和复合的.

3,按芯片的封接或封装方式;

裸芯片裸芯片及其电极和引线的封装或封接方式可以分为两类,即气密性封装和树脂封装,而气密性封装中,根据封装材料的不同又可分为:金属封装,陶瓷封装和玻璃封装三种类型.

前三类属一级封装的范畴,涉及裸芯片及其电极和引线的封装或封接,

4,按芯片的外型结构;

按芯片的外型,结构分大致有dip,sip,zip,s-dip,sk-dip,pga, 其中前6种属引脚插入型

sop,msp,qfp,svp,lccc,plcc,soj,bga,csp, , ,随后的9种为表面贴装型:

dip:双列直插式封装.顾名思义,该类型的引脚在芯片两侧排列,是插入式封装中最常见的一种,引脚节距为2.54 mm,电气性能优良,又有利于散热,可制成大功率器件.?

sip:单列直插式封装.该类型的引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与dip基本相同.zip:z型引脚直插式封装.该类型的引脚也在芯片单侧排列,只是引脚比sip粗短些,节距等特征也与dip基本相同.?

s-dip:收缩双列直插式封装.该类型的引脚在芯片两侧排列,引脚节距为1.778 mm,芯片集成度高于dip.?

sk-dip:窄型双列直插式封装.除了芯片的宽度是dip的1/2以外,其它特征与dip相同.pga:针栅阵列插入式封装.封装底面垂直阵列布置引脚插脚,如同针栅.插脚节距为2.54 mm或1.27mm,插脚数可多达数百脚.用于高速的且大规模和超大规模集成电路.?

sop:小外型封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,字母l状.引脚节距为1.27mm.?

msp:微方型封装.表面贴装型封装的一种,又叫qfi等,引脚端子从封装的四个侧面引出,呈i字形向下方延伸,没有向外突出的部分,实装占用面积小,引脚节距为1.27mm.?

qfp:四方扁平封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,呈l字形,引脚节距为1.0mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm,0.3mm,引脚可达300脚以上.?

svp:表面安装型垂直封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的一个侧面引出,引脚在中间部位弯成直角,弯曲引脚的端部与pcb键合,为垂直安装的封装.实装占有面积很小.引脚节距为0.65mm,0.5mm .?

lccc:无引线陶瓷封装载体.在陶瓷基板的四个侧面都设有电极焊盘而无引脚的表面贴装型封装.用于高速,高频集成电路封装.?

plcc:无引线塑料封装载体.一种塑料封装的lcc.也用于高速,高频集成电路封装.?

soj:小外形j引脚封装.表面贴装型封装的一种,引脚端子从封装的两个侧面引出,呈j字形,引脚节距为1.27mm.?

bga:球栅阵列封装.表面贴装型封装的一种,在pcb的背面布置二维阵列的球形端子,而不采用针脚引脚.焊球的节距通常为1.5mm,1.0mm,0.8mm,与pga相比,不会出现针脚变形问题.?

csp:芯片级封装.一种超小型表面贴装型封装,其引脚也是球形端子,节距为0.8mm,0.65mm,0.5mm等.?

tcp等,最后一种是tab型

tcp:带载封装.在形成布线的绝缘带上搭载裸芯片,并与布线相连接的封装.与其他表面贴装型封装相比,芯片更薄,引脚节距更小,达0.25mm,而引脚数可达500针以上.

5,按芯片的封装材料

按芯片的封装材料分有金属封装,陶瓷封装,金属-陶瓷封装,塑料封装.?

金属封装:金属材料可以冲,压,因此有封装精度高,尺寸严格,便于大量生产,价格低廉等优点.?

陶瓷封装:陶瓷材料的电气性能优良,适用于高密度封装.?

金属-陶瓷封装:兼有金属封装和陶瓷封装的优点.?

塑料封装:塑料的可塑性强,成本低廉,工艺简单,适合大批量生产.

后二类属二级封装的范畴,对pcb设计大有用处,

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大的来说,元件有插装和贴装.

1.bga 球栅阵列封装 2.csp 芯片缩放式封装 3.cob 板上芯片贴装 4.coc 瓷质基板上芯片贴装 5.mcm 多芯片模型贴装 6.lcc 无引线片式载体 7.cfp 陶瓷扁平封装 8.pqfp 塑料四边引线封装 9.soj 塑料j形线封装 10.sop 小外形外壳封装 11.tqfp 扁平簿片方形封装 12.tsop 微型簿片式封装 13.cbga 陶瓷焊球阵列封装 14.cpga 陶瓷针栅阵列封装 15.cqfp 陶瓷四边引线扁平 16.cerdip 陶瓷熔封双列 17.pbga 塑料焊球阵列封装 18.ssop 窄间距小外型塑封 19.wlcsp 晶圆片级芯片规模封装 20.fcob 板上倒装片 零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念.因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(smd)这种元件不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把smd元件放上,即可焊接在电路板上了。

电阻 axial 无极性电容 rad 电解电容 rb- 电位器 vr 二极管 diode 三极管 to 电源稳压块78和79系列 to-126h和to-126v 场效应管 和三极管一样 整流桥 d-44 d-37 d-46 单排多针插座 con sip 双列直插元件 dip 晶振 xtal1 电阻:res1,res2,res3,res4;封装属性为axial系列 无极性电容:cap;封装属性为rad-0.1到rad-0.4 电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0 电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5 二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率) 三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林 顿管) 电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等 79系列有7905,7912,7920等 常见的封装属性有to126h和to126v 整流桥:bridge1,bridge2: 封装属性为d系列(d-44,d-37,d-46) 电阻: axial0.3-axial0.7 其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用axial0.4 瓷片电容:rad0.1-rad0.3。 其中0.1-0.3指电容大小,一般用rad0.1 电解电容:rb.1/.2-rb.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般<100uf用 rb.1/.2,100uf-470uf用rb.2/.4,>470uf用rb.3/.6 二极管: diode0.4-diode0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用diode0.4 发光二极管:rb.1/.2 集成块: dip8-dip40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是dip8 贴片电阻 0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系

但封装尺寸与功率有关 通常来说

0201 1/20w

0402 1/16w

0603 1/10w

0805 1/8w

1206 1/4w

电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:

0402=1.0x0.5

0603=1.6x0.8

0805=2.0x1.2

1206=3.2x1.6

1210=3.2x2.5

1812=4.5x3.2

2225=5.6x6.5

关于零件封装我们在前面说过,除了device。lib库中的元件外,其它库的元件都已经有了

固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:

晶体管是我们常用的的元件之一,在device。lib库中,简简单单的只有npn与pnp之分,但

实际上,如果它是npn的2n3055那它有可能是铁壳子的to—3,如果它是npn的2n3054,则有

可能是铁壳的to-66或to-5,而学用的cs9013,有to-92a,to-92b,还有to-5,to-46,to-5

2等等,千变万化。

还有一个就是电阻,在device库中,它也是简单地把它们称为res1和res2,不管它是100ω

还是470kω都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决

定的我们选用的1/4w和甚至1/2w的电阻,都可以用axial0.3元件封装,而功率数大一点的话

,可用axial0.4,axial0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:

电阻类及无极性双端元件 axial0.3-axial1.0

无极性电容 rad0.1-rad0.4

有极性电容 rb.2/.4-rb.5/1.0

二极管 diode0.4及 diode0.7

石英晶体振荡器 xtal1

晶体管、fet、ujt to-xxx(to-3,to-5)

可变电阻(pot1、pot2) vr1-vr5

当然,我们也可以打开c:client98pcb98libraryadvpcb.lib库来查找所用零件的对应封

装。

这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分

来记如电阻axial0.3可拆成axial和0.3,axial翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印

刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样

的,对于无极性的电容,rad0.1-rad0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为r

b.2/.4,rb.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。

对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用to—3,中功率的晶体管

,如果是扁平的,就用to-220,如果是金属壳的,就用to-66,小功率的晶体管,就用to-5

,to-46,to-92a等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。

对于常用的集成ic电路,有dipxx,就是双列直插的元件封装,dip8就是双排,每排有4个引

脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。sipxx就是单排的封装。等等。

值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚

可不一定一样。例如,对于to-92b之类的包装,通常是1脚为e(发射极),而2脚有可能是

b极(基极),也可能是c(集电极);同样的,3脚有可能是c,也有可能是b,具体是那个

,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的

,场效应管,mos管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。

q1-b,在pcb里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。

在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、w、及2,

所产生的网络表,就是1、2和w,在pcb电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元

件时,就要修改pcb与sch之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶

体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。 cdip-----ceramic dual in-line package clcc-----ceramic leaded chip carrier cqfp-----ceramic quad flat pack dip-----dual in-line package lqfp-----low-profile quad flat pack mapbga------mold array process ball grid array pbga-----plastic ball grid array plcc-----plastic leaded chip carrier pqfp-----plastic quad flat pack qfp-----quad flat pack sdip-----shrink dual in-line package soic-----small outline integrated package ssop-----shrink small outline package dip-----dual in-line package-----双列直插式封装。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。 plcc-----plastic leaded chip carrier-----plcc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。 pqfp-----plastic quad flat package-----pqfp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。 sop-----small outline package------1968~1969年菲为浦公司就开发出小外形封装(sop)。以后逐渐派生出soj(j型引脚小外形封装)、tsop(薄小外形封装)、vsop(甚小外形封装)、ssop(缩小型sop)、tssop(薄的缩小型sop)及sot(小外形晶体管)、soic(小外形集成电路)等。 常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。

  按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。

  按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。

  两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54±0.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列v型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。

  双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。

  双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有6~6.5±mm、7.6mm、10.5~10.65mm等。

  四列扁平封装40引脚以上的长×宽一般有:10×10mm(不计引线长度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm(不计引线长度)等。 插入式封装 引脚插入式封装(through-hole mount)。此封装形式有引脚出来,并将引脚直接插入印刷电路板(pwb)中,再由浸锡法进行波峰焊接,以实现电路连接和机械固定。由于引脚直径和间距都不能太细,故印刷电路板上的通孔直径,间距乃至布线都不能太细,而且它只用到印刷电路板的一面,从而难以实现高密度封装。它又可分为引脚在一端的封装(single ended),引脚在两端的封装(double ended)禾口弓i胜9矩正封装(pin grid array)。 引脚在一端的封装(single ended)又可分为三极管封装和单列直插式封装(single in-line package)。 引脚在两端的封装(double ended)又可分为双列直插式封装,z形双列直插式封装和收缩型双列直插式封装等。 双列直插式封装(dip:dual in-line package)。它是20世纪70年代的封装形式,首先是陶瓷多层板作载体的封装问世,后来motorola和fairchild开发出塑料封装。绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100。dip封装的芯片有两排引脚,分布于两侧,且成直线平行布置,引脚直径和间距为2.54 mm(100 mil),需要插入到具有dip结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。此封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏管脚。此封装具有以下特点:(1)适合在印刷电路板(pcb)上穿孔焊接,操作方便;(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大;(3)除其外形尺寸及引脚数之外,并无其它特殊要求,但由于引脚直径和间距都不能太细,故:pwb上通孔直径、间距以及布线间距都不能太细,故此种pkg难以实现高密度封装,且每年都在衰退。

.:zigzag in-line package)与dip并无实质上的区别,只是引脚呈z状排列,其目的是为了增加引脚的数量,而引脚的间距仍为2.54 mm。陶瓷z形双列直插式封装czip(ceramic zag-zag package)它与zip外形一样,只是用陶瓷材料封装。 收缩型双列直插式封装(skdip:shrink dual in-line package)形状与dip相同,但引脚中心距为1.778 mm(70 mil)小于dip(2.54mm),引脚数一般不超过100,材料有陶瓷和塑料两种。 引脚矩正封装(pin grid array)。它是在dip的基础上,为适应高速度,多引脚化(提高组装密度)而出现的。此封装的引脚不是单排或双排,而是在整个平面呈矩正排布,如图1所示。在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列,与dip相比,在不增加引脚间距的情况下,可以按近似平方的关系提高引脚数。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈,其引脚的间距为2.54 mm,引脚数量从几十到几百个。pga封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高;(2)可适应更高的频率;(3)如采用导热性良好的陶瓷基板,还可适应高速度.大功率器件要求;(4)由于此封装具有向外伸出的引脚,一般采用插入式安装而不宜采用表面安装;(5)如用陶瓷基板,价格又相对较高,因此多用于较为特殊的用途。它又分为陈列引脚型和表面贴装型两种。

有机管引脚矩正式封装opga(organic pin grid array)这种封装的基底使用的是玻璃纤维,类似印刷电路板上的材料。此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。opga封装拉近了外部电容和处理器内核的距离,可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。 尺寸贴片封装(sop) 表面贴片封装(surface mount)。它是从引脚直插式封装发展而来的,主要优点是降低了pcb电路板设计的难度,同时它也大大降低了其本身的尺寸。我们需要将引脚插片封装的集成电路插入pcb中,故需要在pcb中根据集成电路的引脚尺寸(footprint)做出专对应的小孔,这样就可将集成电路主体部分放置在.pcb板的一面,同时在pcb的另一面将集成电路的引脚焊接到pcb上以形成电路的连接,所以这就消耗了pcb板两面的空间,而对多层的pcb板而言,需要在设计时在每一层将需要专孔的地方腾出。而表面贴片封装的集成电路只须将它放置在pcb板的一面,并在它的同一面进行焊接,不需要专孔,这样就降低了pcb电路板设计的难度。表面贴片封装的主要优点是降低其本身的尺寸,从而加大了:pcb上ic的密集度。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。表面贴片封装根据引脚所处的位置可分为:single-ended(引脚在一面)、dual(引脚在两边)、quad(引脚在四边)、bottom(引脚在下面)、bga(引脚排成矩正结构)及其它。 single-ended(引脚在一面):此封装型式的特点是引脚全部在一边,而且引脚的数量通常比较少,如图2所示。它又可分为:导热型(therinal-enhanced),象常用的功率三极管,只有三个引脚排成一排,其上面有一个大的散热片;cof(chip on film)是将芯片直接联贴在柔性线路板上(现有的用flip—chip技术),再经过颦料包封而成,它的特点是轻而且很薄,所以当前被广泛用在液晶显示器(lcd)上以满足lcd分辨率增加的需要。其缺点是film的价格很贵,其二是贴片机的价格也很贵。

dual(引脚在两边),如图3所示。此封装型式的特点是引脚全部在两边,而且引脚的数量不算多。它的封装型式比较多,义可细分为:sot(smalloutline transistor)、 sop(small outline package)、soj(small 0utline package j-bent lea(1)、ss()p(shrink small 0utline package)、hsop(heat-sink small outline package)及其它。

sot系列主要有sot-23、sot-223、sot-25、sot-26、sot323、sot-89等。当电子产品尺寸不断缩小时,其内部使用的半导体器件也必须变小。所以更小的半导体器件使得电子产品能够更小、更轻、更便携,相同尺寸包含的功能更多。对于半导体器件,其价值最好的体现在:pcb占用空间和封装总高度上,优化了这些参数才能在更小的:pcb上更紧凑地布局。sot封装既大大降低了高度,又显著减小了pcb占用空间。如sot883被广泛应用在比较小型的日常消费电器中如手机、照相机和mp3等等。 小尺寸贴片封装(sop:small 0utline package)。荷兰皇家飞利浦公司在上世纪70年代就开发出小尺寸贴片封装sop,以后逐渐派生出soj(j型引脚小外形封装)、tsop(薄小外形封装)、vsop(甚小外形封装)、ss()p(缩小型sop)、tssop(薄的缩小型sop)及sot(小外形晶体管)、soic(小外形集成电路)等。sop典型引线间距是1.27 mm,引脚数在几十之内。 薄型小尺寸封装(tsop:thin small out-line package)是在20世纪80年代出现的tsop封装,它与sop的最大区别在于其厚度很薄只有1 mm,是soj的1/3;由于外观上轻薄且小的封装,适合高频使用,以较强的可操作性和较高的可靠性征服了业界。大部分的sdram内存芯片都是采用此封装方式。tsop内存封装的外形呈长方形,且封装芯片的周围都有i/o引脚。在tsop封装方式中,内存颗粒是通过芯片引脚焊在pcb板上的,焊点和pcb板的接触面积较小,使得芯片向pcb板传热相对困难。而且tsop封装方式的内存在超过150mhz后,会有很大的信号干 表面贴片bga封装 球型矩正封装(bga:ball grid array),见图5。日本西铁城(citizell)公司于1987年着手研制塑料球型矩正封装,而后摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发bga的行列。其后摩托罗拉率先将球型矩正封装应用于移动电话,同年康柏公司也在工作站、个人计算机上加以应用,接着intel公司在计算机cpu中开始使用bga。虽然日本公司首先研发球型矩正封装,但当时日本的一些半导体公司想依靠其高超的操作技能固守qfp不放而对bga的兴趣不大,而美国公司对:bga应用领域的扩展,对bga的发展起到了推波助澜的作用。bga封装经过十几年的发展已经进入实用化阶段,目前bga已成为最热门封装。

随着集成电路技术的发展,对其封装要求越来越严格。这是因为封装关系到产品的性能,当ic的频率超过100 mhz时,传统封装方式可能会产生所谓的交调噪声“cross-talk noise”现象,而且当ic的管脚数大于208脚时,传统的封装方式有其困难。因此,除使用qfp封装方式外,现今大多数的高脚数芯片皆转而使用bga封装。bga一出现便成为cpu,高引脚数封装的最佳选择。bga封装的器件绝大多数用于手机、网络及通讯设备、数码相机、微机、笔记本计算机、pad和各类平板显示器等高档消费市场。 bga封装的优点有:(1)输入输出引脚数大大增加,而且引脚间距远大于qfp,加上它有与电路图形的自动对准功能,从而提高了组装成品率;(2)虽然它的功耗增加,但能用可控塌陷芯片法焊接,它的电热性能从而得到了改善;对集成度很高和功耗很大的芯片,采用陶瓷基板,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作;(3)封装本体厚度比普通qfp减少1/2以上,重量减轻3/4以上;(4)寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;(5)组装可用共面焊接,可靠性高。 bga封装的不足之处:bga封装仍与qfp、pga一样,占用基板面积过大;塑料bga封装的翘曲问题是其主要缺陷,即锡球的共面性问题。共面性的标准是为了减小翘曲,提高bga封装的特性,应研究塑料、粘片胶和基板材料,并使这些材料最佳化。同时由于基板的成本高,致使其价格很高。 bga封装按基板所用材料可分有机材料基板pbga(plastic bga)、陶瓷基板cbga(ceramicb-ga)和基板为带状软质的tbga(tapebga),另外还有倒装芯片的fcbga(filpchipbga)和中央有方型低陷的芯片区的cdpbga(cavity down pbga)。pbga基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板,intel系列cpu中,pentium ii、iii、iv处理器均采用这种封装形式。cbga基板是陶瓷基板,芯片与基板问的电气连接通常采用倒装芯片(flip chip)的安装方式,又可称为fcbga;intel系列cpu中,pentium i、ii、pentium pro处理器均采用过这种封装形式。tbga基板为带状软质的1~2层pcb电路板。 小型球型矩正封装tinv-bga(tinv ball grid array)。它与bga封装的区别在于它减少了芯片的面积,可以看成是超小型的bga封装,但它与bga封装比却有三大进步:(1)由于封装本体减小,可以提高印刷电路板的组装密集度;(2)囚为芯片与基板连接的路径更短,减小了电磁干扰的噪音,能适合更高的工作频率;(3)更好的散热性能。 微型球型矩正封装mbga(micro ball grid array)。它是。bga的改进版,封装本体呈正方形,占用面积更小、连接短、电气性能好、也不易受干扰,所以这种封装会带来更好的散热及超频性能,尤其适合工作于高频状态下的direct rdram,但制造成本极高。

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阅读全文(72) | 回复(1) | 引用通告(0) | 编辑 上一篇:note 贴片封装 eday发表评论于2008-6-17 10:30:00 电阻:和无极性电容相仿,最为常见的有0805、0603两类,不同的是,她可以以排阻的身份出现,四位、八位都有,具体封装样式可参照md16仿真版,也可以到设计所内部pcb库查询。

注:

abcd四类型的封装形式则为其具体尺寸,标注形式为l x s x h

1210具体尺寸与电解电容b类3528类型相同

0805具体尺寸:2.0 x 1.25 x 0.5

1206具体尺寸:3.0 x 1.5 0x 0.5

?

电容:可分为无极性和有极性两类:

无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;

有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为a、b、c、d四个系列,具体分类如下:

类型 封装形式 耐压

a 3216 10v

b 3528 16v

c 6032 25v

d 7343 35v

贴片钽电容的封装是分为a型(3216),b型(3528), c型(6032), d型(7343),e型(7845)。有斜角的是表示正极,(小三角的表示正极?不知道!)

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发光二极管:颜色有红、黄、绿、蓝之分,亮度分普亮、高亮、超亮三个等级,常用的封装形式有三类:0805、1206、1210

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二极管:根据所承受电流的的限度,封装形式大致分为两类,小电流型(如1n4148)封装为1206,大电流型(如in4007)暂没有具体封装形式,只能给出具体尺寸:5.5 x 3 x 0.5

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拨码开关、晶振:等在市场都可以找到不同规格的贴片封装,其性能价格会根据他们的引脚镀层、标称频率以及段位相关联。

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