芯片封装型式知多少[问与答]

芯片封装型式知多少[问与答]芯片封装技术知多少[问与答]‑O|a:U+[Se \www.2ic.cn0LSLS1BD#c一、DIP双列直插式封装 a5X-d:W7d,\V'b x;g9}1OR"r1h:]6_8Q　　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。 u‑a&`(XM\}|www.2ic.cnwww.2ic.cn9x {:i"cl6HjDIP封装具有以下特点： EYvF"}imi:UA半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA"T9o^4m,m sE;Nfn]www.2ic.cn1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 4ZI(a3K;_‑Wv半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA t,hZ+W$U \Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。 ;IP)MZ"S#iX8L6{1i~!Yo"U,I8U v半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA%dn8KPq二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装 hbO SF*gFZ;x|^ U-s1}1s+G　　QFP（Plastic Quad Flat Package）封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。 www.2ic.cn$uY*}7}o'O.R:xE5D3r　　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。 www.2ic.cn6FY+d m |$p~wf)U{dL‑sijbmQFP/PFP封装具有以下特点： !x:D+}6\?k)}"`r‑kZEt3o {'T1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。 9^Z(I8HR qmhw2.适合高频使用。 F"k;y N"h&lT5W3.操作方便，可靠性高。 5w_Y-PxDL4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。 ‑uc1xM9|v Ee5Uu$TY2^7~S0^3Li半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAIntel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA(j.WnB+v DK(H d`w]+TfvLe(l4j V\;d_~ de半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA三、PGA插针网格阵列封装 www.2ic.cn u‑n;Ji _p\ S8z[8RD2Pt　　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。 KA4m|,N8gO/n C1IC"ewww.2ic.cn　　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。 X}^p$@]2Q$G半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA~h6Wix:d8A0x/{9^`半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAPGA封装具有以下特点： fMq*o UPH%])jm8JBc1.插拔操作更方便，可靠性高。 u?_Yr!PO2.可适应更高的频率。 6|*b2~lSv{0~Qwww.2ic.cn L!~T"t7S.H4wf　　Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAm O)s-Kvi$uinwl6z4B]7ab9f$u半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA四、BGA球栅阵列封装 Q_pYw!G&^0X:o8U7Bnh半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA!}&nh wC$_Uu.U　　随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。 wgpZ:KC7Sn:\;t[!P VBGA封装技术又可详分为五大类： 9o f{-dF~hQ)R半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA}vRb uPpy0@uc1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。 9_zu;F#K} k4YD f yd‑LqgQ9eG2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip，简称FC）的安装方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。 j*{.U‑\:i}j(I;I,g M r‑_^3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。 XIv\Ur_Q;p1_1u(lp.Eu%Jeu&?U4.TBGA（TapeBGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。 l(S n5d$~@/ErcXI,OgX"R5.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）。 #WC\%yX#B2vJ半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAk2c[$kPBGA封装具有以下特点： -y6f1g8I.sgs7pl$S9Lhy1}V,]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。 -Z-Y‑_`@0@(S)[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。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAV$jBlq6Ft*~eh3.信号传输延迟小，适应频率大大提高。 wXF;l K4.组装可用共面焊接，可靠性大大提高。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAM;{?+?c&M8zUEpB*pws^4u%o　　BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年，日本西铁城（Citizen）公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片（即BGA）。而后，摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年，摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年，康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前，Intel公司在电脑CPU中（即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等），以及芯片组（如i850）中开始使用BGA，这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前，BGA已成为极其热门的IC封装技术，其全球市场规模在2000年为12亿块，预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。1[2];r/v}TMRc6S-gui9J\半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAnS:`/o@五、CSP芯片尺寸封装 o"oV1M;A4S^#Ab+q!I?O;}$d U　　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。 #yBCi2yA d‑M_OF-B9O+GZ![MF @&BCSP封装又可分为四类： www.2ic.cn8hs)L}F`j/X'@%x&I s|X];\e3Z)T1.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。 Y%C‑W0RIt半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA2.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。 Z0t}F9h5h'DHt3.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。 ,j6Oz1S/T'[a4.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。 0v^1A-@:G~`:xwww.2ic.cn~YgD!PnCSP封装具有以下特点： v+zW5Z#R*^@f'A1_WFtW)y1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAcvBKP(S9A2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。 ] \(B6H qJh3.极大地缩短延迟时间。半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FAt*r:d3J9Gr半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA.Q7w MgXd　　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。 `])W9XHZ1A&`P6{v1?r_@www.2ic.cnPR Uc&beEX)X六、MCM多芯片模块 .a8U({"Y:S`X(e;a:D半导体技术天地[Semiconductor Technology World]芯片设计版图工艺制程封装测试wafer,chip,ic,process,layout,package,FA'~l1M` C:|T~0ti k　　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。 pFn3y&u{AY$JMCM具有以下特点： www.2ic.cnC3oJ~;as{'s3v_.T"}c&w0y3zH} C*X"Vwww.2ic.cn1.封装延迟时间缩小，易于实现模块高速化。 www.2ic.cn*QP@*JJO#g \5L2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。 www.2ic.cn,SNS!h1tW]*C3.系统可靠性大大提高。

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