介绍9种常见的芯片封装技术

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元件封装起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用。同时，通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。

因此，芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。而且封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装的好坏，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。

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。

$ r4 M# p; y) J  Q& d▍封装时主要考虑的因素：

芯片面积与封装面积之比，为提高封装效率，尽量接近1:1。
. ]5 F/ q9 ~* P0 g5 L, n& q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。
基于散热的要求，封装越薄越好。
7 m: h4 k, r2 E$ k5 [
▍封装大致经过了如下发展进程：
6 O! ]+ o6 z  ~  ^  k) J5 K' ]3 r
结构方面。
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP。
材料方面。金属、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料。
  d/ l* o/ \3 R# ]# M. i4 v引脚形状。长引线直插→短引线或无引线贴装→球状凸点。
装配方式。通孔插装→表面组装→直接安装。

▍以下为具体的封装形式介绍：
2 B1 o) s1 |5 d0 J9 I) `
SOP/SOIC封装
) q1 ?6 P4 C7 ~' w6 ^6 t9 J
SOP是英文Small Outline Package的缩写，即小外形封装。
0 H' O: Z" H$ }9 a
SOP封装
  ^. W9 B/ L6 ~! o5 G: r
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：
+ ]/ o& H7 O. K) B2 W+ W5 d7 q4 W' lSOJ，J型引脚小外形封装
TSOP，薄小外形封装
% w, C( w+ Z, ]. f* ~) Q( ~VSOP，甚小外形封装
7 x0 L: c, x  o6 g2 a# T( uSSOP，缩小型SOP
TSSOP，薄的缩小型SOP
SOT，小外形晶体管
SOIC，小外形集成电路

DIP封装
4 U% |2 X: N0 y+ H/ e; n0 {( V% S- ]
6 @) o, I9 }2 ]0 ~* h' _3 ?! O: \DIP是英文“Double In-line Package”的缩写，即双列直插式封装。
$ I! a; s  H/ x4 o( ^7 z# d
DIP封装
/ K0 K3 U1 k  p
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。
8 {: X, x; Z  c$ J0 t6 i* Q
+ N- ?6 a( {: e9 m% Q6 M& J* {PLCC封装
( ^7 R' B) h  H$ _
PLCC是英文“Plastic Leaded Chip Carrier”的缩写，即塑封J引线芯片封装。

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& u! p7 P/ B* z9 O: _% oPLCC封装

+ ?$ m2 G! E4 p1 X) I5 FPLCC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。
9 Y+ \0 ]9 `6 I" |1 `7 d
04TQFP封装
! i2 D: u. ~6 ?, u+ b# x8 H
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。


TQFP封装
5 K; Q! g+ ~3 D" ?% f( c. l" }
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。

PQFP封装
6 g! B/ N5 V( Q" q
PQFP是英文“Plastic Quad Flat Package”的缩写，即塑封四角扁平封装。

; E- S& k5 f( q7 w2 i; yPQFP封装
, u; o4 p! f/ I4 J' @1 E& N
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。
4 l8 |$ j1 L2 \6 w2 q; Y) K
  D; U$ W. A6 `TSOP封装

. a6 L" y  n4 m% X+ U5 d7 Z7 f/ ?- vTSOP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。
/ |1 C& d* D- C# t7 i3 `# s4 n
TSOP封装
- C7 D" o& J# z6 Q. o  k' f% V
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。
2 a; q% F, K3 h' l
2 n) q$ ^) a: }/ X2 l! y( l0 a) HBGA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。

1 V" u& m1 e1 i% m& ~6 kBGA封装
7 a) D: D: M1 L
! l: h2 F( R0 k8 P+ G6 r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。

) d2 F& o; B. W+ @$ JBGA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。

TinyBGA封装
1 e6 ~8 x$ r3 G; e! H
. w1 M. y% e7 b, ?) r% b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。

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。

1 h8 \6 o. n) C( u( m/ QTinyBGA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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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。
2 V( i+ w  M5 L1 v
1 A9 l. G  P. E/ G7 `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。
! B5 y' h- Y+ D
" y& l. k" ~5 K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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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。

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