电子元件封装(电子元件封装百科和封装知识)

一、什么是封装？

封装是指用导线将硅片上的电路引脚连接到外部连接器上，以便与其他器件连接。封装是指用于安装半导体集成电路芯片的外壳。它不仅起到安装、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且通过芯片上的触点将封装外壳的引脚与导线连接起来，这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气体中的杂质腐蚀芯片电路，造成电性能下降。另一方面，封装后的芯片更便于安装和运输。因为封装工艺的好坏也直接影响到芯片本身的性能以及与之相连的PCB(印刷电路板)的设计和制造，所以非常重要。

衡量一个芯片封装技术是否先进的一个重要指标就是芯片面积与封装面积的比值，该比值越接近1越好。包装时需要考虑的主要因素:

1.芯片面积与封装面积之比提高了封装效率，尽可能接近1:1；

2.管脚要尽可能短，以减少延迟，管脚间距要尽可能远，以保证互不干扰，提高性能；

3.基于散热的要求，封装越薄越好。

封装主要分为DIP双列直插式和SMD芯片封装。从结构上看，封装经历了最早的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到双列直插式封装，再到PHILIP公司开发的SOP小轮廓封装，再到逐步送产SOJ(J形引脚小轮廓封装)、TSOP(薄型小轮廓封装)、VSOP(极小轮廓封装)、SSOP(缩减SOP)、TSS。从材料和介质方面来说，包括金属、陶瓷、塑料和塑料，在很多高强度工作条件要求的电路中，比如军事、航空航天等，仍然有大量的金属封装。

包装大致经历了以下发展过程:

结构:To-> Dip-> PLCC-> QFP-> BGA-> CSP；

材质:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料；

引脚形状:长引线输入->短引线或无引线安装->球块；

装配方式:通孔插入->表面装配->直接安装

二、具体的包装形式

1.SOP/SOIC包装

SOP是小轮廓封装的缩写，即小轮廓封装。SOP封装技术由飞利浦公司于1968年至1969年研发成功，逐渐衍生出SOJ(J形引脚小轮廓封装)、TSOP(薄型小轮廓封装)、VSOP(极小型轮廓封装)、SSOP(缩小SOP)、TSSOP(薄型缩小SOP)、SOT(小型轮廓晶体管)、SOIC(小型轮廓集成电路)。

2.DIP封装

DIP是双列直插式封装的缩写，即双列直插式封装。其中一种插件封装，引脚从封装两侧引出，封装材料为塑料和陶瓷。DIP是最流行的插件封装，应用范围包括标准逻辑ic、存储器LSI、微机电路等。

3.PLCC套餐

PLCC是塑料led芯片载体的缩写，即塑封J引线芯片封装。PLCC封装外形为方形，32针封装，四周有引脚，整体尺寸比DIP封装小很多。PLCC封装适用于SMT表面贴装技术在PCB上的安装和布线，具有体积小、可靠性高等优点。

4.TQFP套餐

TQFP是thin quad flat package的英文缩写，即薄型塑封四角扁平封装。四面扁平封装(TQFP)技术可以有效利用空空间，从而降低对印刷电路板空空间尺寸的要求。由于降低了高度和体积，这种封装工艺非常适合空之间要求高的应用，比如PCMCIA卡和网络设备。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP封装。

5.PQFP封装

PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写，即塑料四角扁平封装。PQFP封装芯片的引脚间距很小，引脚很细。一般大规模或超大规模集成电路都采用这种封装形式，管脚数一般在100个以上。

6.TSOP套餐

TSOP是Thin Small Outline Package的英文缩写，即薄型小包装。TSOP存储器封装技术的典型特征是在封装芯片周围制造引脚。TSOP适用于通过SMT技术(表面安装技术)在PCB(印刷电路板)上安装布线。TSOP封装尺寸，寄生参数(当电流变化较大时，输出电压扰动会减小)，适合高频应用，操作方便，可靠性高。

7.BGA封装

BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写，即球栅阵列封装。20 * * * 90年代，随着技术的发展，芯片的集成度不断提高，I/O引脚数量急剧增加，功耗也随之增加，对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足化发展的需要，BGA封装已经应用到生产中。

BGA技术封装的存储器，可以在不改变存储器体积的情况下，将存储器容量提高两到三倍。与TSOP相比，BGA体积更小，散热和电气性能更好。BGA封装技术大大提高了每平方英寸的存储容量。在相同容量下，采用BGA封装技术的存储器产品体积仅为TSOP封装的三分之一。此外，与传统的TSOP封装相比，BGA封装具有更快、更有效的散热方式。

BGA封装的I/O端子以阵列中圆形或柱状焊点的形式分布在封装下方。BGA技术的优势在于，虽然I/O引脚数量增加，但引脚间距不减反增，从而提高了组装良率。虽然功耗增加，但BGA可以采用可控崩片法焊接，提高其电热性能。与以前的封装技术相比，降低了封装的厚度和重量；寄生参数减少，信号传输延迟小，使用频率大大提高；它可以通过共面焊接来组装，并且具有高可靠性。

说到BGA封装，就不能不提到Kingmax的专利TinyBGA技术，英文叫Tiny Ball Grid Array，是BGA封装技术的一个分支。1998年8月，金马公司研制成功。芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14，在相同存储容量的情况下，可增加2 ~ 3倍的存储容量。与TSOP封装产品相比，体积更小，散热性能和电气性能更好。

采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量下，封装体积仅为TSOP的1/3。TSOP封装存储器的引脚在芯片周围引出，TinyBGA从芯片中心引出。这种方法有效地缩短了信号传输距离，信号传输线的长度仅为传统TSOP技术的1/4，因此信号衰减也减小了。这不仅大大提高了芯片的抗干扰和抗噪声性能，还提高了电气性能。TinyBGA封装的芯片可以抵抗高达300MHz的外部频率，而传统TSOP封装的芯片只能抵抗高达150MHz的外部频率。

TinyBGA封装的存储器也更薄(封装高度小于0.836mm)，从金属基板到热沉的有效散热路径只有0.36 mm，因此TinyBGA存储器具有更高的导热效率，非常适合长时间运行的系统，稳定性极佳。

AD的产品多为“AD”、“ADV”，部分产品以“OP”或“REF”、“AMP”、“SMP”、“SSM”、“TMP”、“TMS”开头。

后缀描述:

1.后缀中，J表示民用产品(0-70℃)，N表示普通塑料包装，带R的后缀表示面贴。

2.后缀D或Q表示陶瓷密封，工业级(45℃-85℃)。后缀H表示圆帽。

3.后缀中的SD或883属于军品。

例如:JN DIP封装JR表面贴装JD DIP陶瓷密封