芯片封装发展概述.doc

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1、芯片封装发展概述芯片封装基本类型[2010-6-914:17:00

2、By:luke]DIP(DualInlinePckage)双列直插式封装DIMM(DualInlineMemoryModule)双列直插存贮型组件Can(ICanPackage)金属壳封装BeamChip梁式芯片Beaml(BeamLeadPackage)梁式引线封装Ziptab(ZigZagInlinewithIHealHeatsink)带散热片的Z形引线单列直插式DIPtab(DiPackagewithMeatlheatsink)带散热片的双列直插封装DPAK()FP(FlatPa

3、ckage)扁平封装FPL(FlatPackage"L"Leads)L引线扁平封装PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)引线片装RFMOD(RadioFrequencyModule)无线电频率组件SIP(SingleInlinePackage)单列直插式封装SIPtab(SIPwithIHeatsink)带散热片的单列直插式封装SOP(SmallOutlineDIP)短输出双列贴片封装ZIP(ZipZagInlinePackage)Z形引线单列直插式封装LCC(LeadlessChipCarrier)无引线片载Module(Mod

4、ularPackage)组合式封装QFP(F)(FlatPackageQuadstgle)四向扁平封装QUIP(QuadInlinePackage)四列直插式封装QUIPtab(QUIPwithIHeatsink)带散热片的四列直插封装自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来，在20多年时间内,CPU从lntel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumII,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃

5、升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到ULSL封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根，逐渐增加到几百根，下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386>486、Pentium>PentiumII>Celeron>K6.K6-2……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装，知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁一一

6、芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此，封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。芯片的封装技术已经历了好儿代的变迁，从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。下面将对具体的封装形式作详细说明。一、DIP封装70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(DualIn-li

7、nePackage)oDIP封装结构具有以下特点：1.适合PCB的穿孔安装；2.比TO型封装(图1)易于对PCB布线；3.操作方便。DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式)，如图2所示。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。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面积=3X3/15.24X50=1：86,离1相差很远。不难看出，这种封装尺寸远比芯片大，说明

8、封装效率很低，占去了很多有效安装面积。Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。二、芯片载体封装80年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(LeadlessCeramicChipCarrier)>塑料有引线芯片载体PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)>小尺寸封装SOP(SmallOutlinePackage)>塑料四边引出扁平封装PQFP(PlasticQuadFlatPackage),封装结构形式如图3、图4和以0.5mm焊区中心距，208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例，外形

9、尺寸28X28mm,芯片尺寸10X10mm,则芯片面积/封装面积=10X10/28X28=l：