元器件封装形式(shi)汇总-封装形式(shi)的分类(lei)及作(zuo)用是什么-KIA MOS管
信息来源(yuan):本站 日期:2018-10-24
元器件(jian)封(feng)(feng)装形式是(shi)半(ban)导(dao)体器件(jian)的(de)(de)一(yi)种(zhong)封(feng)(feng)装形式。SMT所涉及(ji)的(de)(de)零件(jian)种(zhong)类(lei)繁多,样式各(ge)异,有许多已经形成(cheng)了业界通用(yong)的(de)(de)标准,这主(zhu)要是(shi)一(yi)些芯片电(dian)容电(dian)阻(zu)等等;有许多仍在(zai)经历(li)着不断的(de)(de)变化,尤其是(shi) IC 类(lei)零件(jian),其封(feng)(feng)装形式的(de)(de)变化层(ceng)出不穷,令人目(mu)不暇接,传统的(de)(de)引脚封(feng)(feng)装正在(zai)经受着新(xin)一(yi)代封(feng)(feng)装形式(BGA、FLIP CHIP等等)的(de)(de)冲击,在(zai)本章里将分标准零件(jian)与 IC 类(lei)零件(jian)详细(xi)阐(chan)述。
封装形式一
封装形式二
封装形式三
封装形式四
封装形式五
封装形式六
封(feng)装(zhuang)(zhuang)(Package)对于芯片来说是(shi)必须的(de),也是(shi)至(zhi)关重要的(de)。封(feng)装(zhuang)(zhuang)也可以说是(shi)指安装(zhuang)(zhuang)半导体(ti)集成(cheng)电路芯片用(yong)的(de)外壳,它不仅起着保护芯片和(he)增强导热性能的(de)作(zuo)用(yong),而且还(hai)是(shi)沟通(tong)芯片内部世界与外部电路的(de)桥(qiao)梁和(he)规(gui)格通(tong)用(yong)功(gong)能的(de)作(zuo)用(yong)。封(feng)装(zhuang)(zhuang)的(de)主要作(zuo)用(yong)有:
(1)物理保护
因为芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)必(bi)须(xu)与外(wai)界隔离,以防(fang)止(zhi)空(kong)气(qi)(qi)中的(de)杂质(zhi)对芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)电(dian)路(lu)的(de)腐(fu)蚀而造成电(dian)气(qi)(qi)性能(neng)下降,保护(hu)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)表面(mian)以及连接引(yin)线(xian)等,使相(xiang)当柔(rou)嫩(nen)的(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)在(zai)电(dian)气(qi)(qi)或(huo)热物(wu)理等方(fang)面(mian)免受外(wai)力(li)损害(hai)及外(wai)部(bu)环(huan)境的(de)影响;同(tong)时通(tong)过(guo)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)使芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)的(de)热膨胀(zhang)系数与框架(jia)或(huo)基板的(de)热膨胀(zhang)系数相(xiang)匹(pi)配,这(zhei)样(yang)就能(neng)缓(huan)解(jie)由于热等外(wai)部(bu)环(huan)境的(de)变化(hua)而产生的(de)应力(li)以及由于芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)发热而产生的(de)应力(li),从(cong)而可防(fang)止(zhi)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)损坏失效(xiao)。基于散(san)热的(de)要求,封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)越薄越好,当芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)功耗大于2W时,在(zai)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)上需要增加(jia)散(san)热片(pian)或(huo)热沉片(pian),以增强(qiang)其散(san)热冷却功能(neng);5~1OW时必(bi)须(xu)采取强(qiang)制冷却手段。另一方(fang)面(mian),封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)后的(de)芯(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)片(pian)也更便(bian)于安装(zhuang)(zhuang)和运输。
(2)电气连接
封(feng)装的(de)(de)(de)尺寸调整(zheng)(间距变换)功(gong)能可由(you)芯(xin)(xin)片(pian)的(de)(de)(de)极细引线间距,调整(zheng)到实装基(ji)板的(de)(de)(de)尺寸间距,从(cong)而便于实装操作(zuo)。例如从(cong)以亚微米(目(mu)前已达(da)到0.1 3μm以下)为(wei)(wei)特征尺寸的(de)(de)(de)芯(xin)(xin)片(pian),到以10μm为(wei)(wei)单位的(de)(de)(de)芯(xin)(xin)片(pian)焊点,再到以100μm为(wei)(wei)单位的(de)(de)(de)外部引脚,最后剑以毫米为(wei)(wei)单位的(de)(de)(de)印刷(shua)电(dian)路板,都(dou)是(shi)通过封(feng)装米实现的(de)(de)(de)。封(feng)装在这(zhei)里起着由(you)小到大、由(you)难到易(yi)、由(you)复(fu)杂到简单的(de)(de)(de)变换作(zuo)用(yong),从(cong)而可使操作(zuo)费(fei)用(yong)及材料费(fei)用(yong)降低,而且能提高工(gong)作(zuo)效率和可靠性(xing),特别是(shi)通过实现布线长(zhang)度(du)和阻抗配比尽可能地降低连(lian)接电(dian)阻,寄生电(dian)容和电(dian)感(gan)来保证正确(que)的(de)(de)(de)信号波形和传输速度(du)。
(3)标准规格化
规(gui)格通(tong)用(yong)功能(neng)是(shi)指封(feng)装的(de)尺(chi)寸、形状、引(yin)脚数量、间距、长(zhang)度等有标准规(gui)格,既便(bian)于加(jia)工,又便(bian)于与印刷电(dian)路(lu)(lu)板(ban)相(xiang)配合,相(xiang)关的(de)生产线(xian)及生产设备都具(ju)有通(tong)用(yong)性。这对于封(feng)装用(yong)户、电(dian)路(lu)(lu)板(ban)厂家、半(ban)导体厂家都很方(fang)便(bian),而(er)(er)且便(bian)于标准化(hua)。相(xiang)比之(zhi)(zhi)下,裸芯(xin)片实装及倒装目前尚不具(ju)备这方(fang)面(mian)的(de)优势。由(you)于组(zu)装技(ji)术(shu)的(de)好坏(huai)还直接(jie)影响到芯(xin)片自(zi)身性能(neng)的(de)发挥和与之(zhi)(zhi)连(lian)接(jie)的(de)印刷电(dian)路(lu)(lu)板(ban)(PCB)的(de)设计和制造,对于很多(duo)集成电(dian)路(lu)(lu)产品而(er)(er)言,组(zu)装技(ji)术(shu)都是(shi)非常关键(jian)的(de)一环。
半导(dao)体(包括(kuo)集成电路(lu)和分立(li)器件)其(qi)(qi)芯(xin)片(pian)的(de)封(feng)装(zhuang)已(yi)经历了好几代(dai)的(de)变迁,从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到MCP再到SIP,技术指标一代(dai)比(bi)一代(dai)先进(jin),包括(kuo)芯(xin)片(pian)面(mian)积(ji)与封(feng)装(zhuang)面(mian)积(ji)之(zhi)比(bi)越(yue)来越(yue)接近于1,适用(yong)(yong)频率越(yue)来越(yue)高(gao),耐(nai)温(wen)性能越(yue)来越(yue)好,引脚数增多(duo),引脚间距减小,重量减小,可靠(kao)性提高(gao),使用(yong)(yong)更加方便等(deng)等(deng)。封(feng)装(zhuang)(Package)可谓种类繁多(duo),而(er)且每一种封(feng)装(zhuang)都有其(qi)(qi)独特的(de)地(di)方,即它的(de)优(you)点和不足(zu)之(zhi)处,当然其(qi)(qi)所用(yong)(yong)的(de)封(feng)装(zhuang)材料、封(feng)装(zhuang)设备、封(feng)装(zhuang)技术根(gen)据其(qi)(qi)需要而(er)有所不同。
1、金属封(feng)装
金(jin)属(shu)封(feng)装始于三极(ji)管封(feng)装,后慢慢地应用(yong)于直插(cha)式扁(bian)平(ping)式封(feng)装,基本上乃是金(jin)属(shu)-玻璃组装工艺。由于该(gai)种封(feng)装尺寸严(yan)格、精度高、金(jin)属(shu)零件便于大量生产,故其价格低(di)、性能优良、封(feng)装工艺容易灵活,被广泛应用(yong)于晶体管和(he)混合集成电路如振荡(dang)器(qi)(qi)、放(fang)大器(qi)(qi)、鉴频器(qi)(qi)、交直流转换器(qi)(qi)、滤(lv)颇器(qi)(qi)、继电器(qi)(qi)等等产品(pin)上,现在及将来许多(duo)微型(xing)(xing)(xing)(xing)封(feng)装及多(duo)芯片模块(MCM)也采(cai)用(yong)此金(jin)属(shu)封(feng)装。金(jin)属(shu)封(feng)装的(de)种类(lei)有(you)光电器(qi)(qi)件封(feng)装包(bao)括(kuo)带(dai)光窗型(xing)(xing)(xing)(xing)、带(dai)透镜型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)带(dai)光纤(xian)型(xing)(xing)(xing)(xing);分(fen)妒器(qi)(qi)件封(feng)装包(bao)括(kuo)A型(xing)(xing)(xing)(xing)、B型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)C型(xing)(xing)(xing)(xing);混合电路封(feng)装包(bao)括(kuo)双列直插(cha)型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)扁(bian)平(ping)型(xing)(xing)(xing)(xing);特殊器(qi)(qi)件封(feng)装包(bao)括(kuo)矩正型(xing)(xing)(xing)(xing)、多(duo)层多(duo)窗型(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)无磁材料(liao)型(xing)(xing)(xing)(xing)。
2、陶(tao)瓷封装
早期的(de)(de)(de)半(ban)导(dao)(dao)体(ti)封(feng)(feng)装(zhuang)多(duo)(duo)以陶瓷(ci)封(feng)(feng)装(zhuang)为主,伴随着半(ban)导(dao)(dao)体(ti)器件的(de)(de)(de)高(gao)(gao)度集成化(hua)和(he)高(gao)(gao)速化(hua)的(de)(de)(de)发展,电(dian)子设备的(de)(de)(de)小型化(hua)和(he)价格的(de)(de)(de)降低,陶瓷(ci)封(feng)(feng)装(zhuang)部分地被塑(su)料(liao)封(feng)(feng)装(zhuang)代替,但陶瓷(ci)封(feng)(feng)装(zhuang)的(de)(de)(de)许(xu)多(duo)(duo)用途(tu)仍具有(you)不可(ke)替代的(de)(de)(de)功能,特别是(shi)集成电(dian)路组件工作频(pin)率的(de)(de)(de)提高(gao)(gao),信(xin)号传(chuan)送速度的(de)(de)(de)加(jia)快(kuai)和(he)芯片功耗的(de)(de)(de)增加(jia),需要选(xuan)择(ze)低电(dian)阻率的(de)(de)(de)布线(xian)导(dao)(dao)体(ti)材料(liao),低介电(dian)常(chang)数,高(gao)(gao)导(dao)(dao)电(dian)率的(de)(de)(de)绝缘材料(liao)等。陶瓷(ci)封(feng)(feng)装(zhuang)的(de)(de)(de)种类有(you)DIP和(he)SIP;对大(da)规模集成电(dian)路封(feng)(feng)装(zhuang)包(bao)括PGA,PLCC,QFP和(he)BGA。
3、金属一陶瓷封装
它是以(yi)传统多(duo)层(ceng)陶(tao)瓷(ci)(ci)工艺为基础,以(yi)金属(shu)(shu)和(he)(he)陶(tao)瓷(ci)(ci)材料(liao)为框(kuang)架而(er)发展(zhan)起来的。最大(da)特征(zheng)是高频特性好(hao)而(er)噪(zao)音(yin)低(di)而(er)被用于微(wei)(wei)波(bo)(bo)功率(lv)器件(jian),如(ru)微(wei)(wei)波(bo)(bo)毫米(mi)波(bo)(bo)二极(ji)管、微(wei)(wei)波(bo)(bo)低(di)噪(zao)声三极(ji)管、微(wei)(wei)波(bo)(bo)毫米(mi)波(bo)(bo)功率(lv)三极(ji)管。正因(yin)如(ru)此,它对封装(zhuang)体积大(da)的电(dian)参数(shu)(shu)如(ru)有(you)线电(dian)感、引线电(dian)阻(zu)、输出电(dian)容、特性阻(zu)抗等要(yao)求苛刻,故其成品率(lv)比较低(di);同(tong)时它必须很好(hao)地解(jie)决多(duo)层(ceng)陶(tao)瓷(ci)(ci)和(he)(he)金属(shu)(shu)材料(liao)的不(bu)同(tong)膨胀系数(shu)(shu)问题,这样才能保证其可靠性。金属(shu)(shu)一陶(tao)瓷(ci)(ci)封装(zhuang)的种类有(you)分立器件(jian)封装(zhuang)包括同(tong)轴(zhou)型和(he)(he)带线型;单片微(wei)(wei)波(bo)(bo)集成电(dian)路(MMIC)封装(zhuang)包括载(zai)体型、多(duo)层(ceng)陶(tao)瓷(ci)(ci)型和(he)(he)金属(shu)(shu)框(kuang)架一陶(tao)瓷(ci)(ci)绝(jue)缘(yuan)型。
4、塑料(liao)封装
塑(su)料封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)由于(yu)其(qi)成(cheng)(cheng)本(ben)低廉(lian)、工艺简单,并适于(yu)大批量(liang)生产,因而具(ju)有极强的(de)(de)生命力,自诞(dan)生起(qi)发展(zhan)得(de)越(yue)来越(yue)快,在封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)中(zhong)所占(zhan)的(de)(de)份额越(yue)来越(yue)大。目前塑(su)料封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)在全世界范(fan)围内占(zhan)集(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)(lu)(lu)市场的(de)(de)95%以上。在消费类(lei)电(dian)路(lu)(lu)(lu)和(he)器(qi)件基本(ben)上是塑(su)料封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)天下(xia);在工业类(lei)电(dian)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)所占(zhan)的(de)(de)比例也很大,其(qi)封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)形式种类(lei)也是最多。塑(su)料封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)种类(lei)有分立(li)器(qi)件封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang),包括A型和(he)F型;集(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)路(lu)(lu)(lu)封(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)包括SOP、DIP、QFP和(he)BGA等。
按封(feng)装(zhuang)(zhuang)密(mi)(mi)封(feng)性(xing)方式可(ke)(ke)(ke)分为气密(mi)(mi)性(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang)和树脂封(feng)装(zhuang)(zhuang)两(liang)类。他们的目(mu)的都是将晶(jing)体与外(wai)(wai)(wai)部温度、湿(shi)度、空(kong)气等环境隔绝(jue),起(qi)保护和电气绝(jue)缘作用(yong);同时还可(ke)(ke)(ke)实现向外(wai)(wai)(wai)散热及缓和应(ying)力。其中(zhong)气密(mi)(mi)性(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang)可(ke)(ke)(ke)靠性(xing)较高,但(dan)价格也高,目(mu)前由于封(feng)装(zhuang)(zhuang)技术及材料的改进,树脂封(feng)占(zhan)绝(jue)对优势,只是在有些(xie)特(te)殊领域,尤其是国家级用(yong)户中(zhong),气密(mi)(mi)性(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang)是必不可(ke)(ke)(ke)少的。气密(mi)(mi)性(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang)所用(yong)到(dao)的外(wai)(wai)(wai)壳可(ke)(ke)(ke)以(yi)是金属、陶(tao)瓷玻璃,而(er)其中(zhong)气体可(ke)(ke)(ke)以(yi)是真空(kong)、氮气及惰(duo)性(xing)气体。
按封装(zhuang)的外形、尺寸(cun)、结构分类可分为引脚插入型、表(biao)面贴装(zhuang)型和高级封装(zhuang)。
1、插(cha)入(ru)式封(feng)装
引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)插(cha)入式封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(Through-Hole Mount)。此封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)形式有引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)出(chu)来,并将引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)直接(jie)插(cha)入印刷电路板(PWB)中,再由浸(jin)锡法进行波(bo)峰(feng)焊接(jie),以(yi)实现(xian)电路连(lian)接(jie)和机械固定。由于引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)直径和间距都不(bu)能太(tai)细(xi),故印刷电路板上的通孔(kong)直径,间距乃至(zhi)布线(xian)都不(bu)能太(tai)细(xi),而且它(ta)只用到印刷电路板的一面,从而难(nan)以(yi)实现(xian)高(gao)密度封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)。它(ta)又(you)可分为(wei)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)一端(duan)的封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(Single ended),引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)两端(duan)的封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(Double ended)禾口弓(gong)I胜9矩正封(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(Pin Grid Array)。
2、尺(chi)寸(cun)贴片封装(SOP)
表(biao)(biao)面(mian)(mian)贴片(pian)封(feng)装(zhuang)(zhuang)(Surface Mount)。它(ta)(ta)是从引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)直插(cha)式封(feng)装(zhuang)(zhuang)发展而(er)来的(de)(de)(de)(de),主要优点是降低(di)(di)(di)了(le)(le)PCB电(dian)(dian)路板(ban)(ban)(ban)设(she)计(ji)的(de)(de)(de)(de)难度(du),同时(shi)它(ta)(ta)也(ye)大(da)大(da)降低(di)(di)(di)了(le)(le)其(qi)本身的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸。我们需(xu)要将(jiang)(jiang)(jiang)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)插(cha)片(pian)封(feng)装(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)路插(cha)入(ru)PCB中,故需(xu)要在(zai)(zai)(zai)PCB中根据(ju)(ju)集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)尺(chi)寸(FootPrint)做出(chu)专(zhuan)(zhuan)(zhuan)对(dui)应的(de)(de)(de)(de)小孔,这样就可将(jiang)(jiang)(jiang)集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)路主体部分(fen)放(fang)置在(zai)(zai)(zai).PCB板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian),同时(shi)在(zai)(zai)(zai)PCB的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian)将(jiang)(jiang)(jiang)集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)焊接(jie)到PCB上以(yi)形(xing)成(cheng)电(dian)(dian)路的(de)(de)(de)(de)连(lian)接(jie),所以(yi)这就消耗了(le)(le)PCB板(ban)(ban)(ban)两面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)空(kong)间,而(er)对(dui)多(duo)层(ceng)的(de)(de)(de)(de)PCB板(ban)(ban)(ban)而(er)言,需(xu)要在(zai)(zai)(zai)设(she)计(ji)时(shi)在(zai)(zai)(zai)每一(yi)(yi)(yi)层(ceng)将(jiang)(jiang)(jiang)需(xu)要专(zhuan)(zhuan)(zhuan)孔的(de)(de)(de)(de)地方腾出(chu)。而(er)表(biao)(biao)面(mian)(mian)贴片(pian)封(feng)装(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)集(ji)(ji)成(cheng)电(dian)(dian)路只须(xu)将(jiang)(jiang)(jiang)它(ta)(ta)放(fang)置在(zai)(zai)(zai)PCB板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian),并在(zai)(zai)(zai)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)同一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian)进行焊接(jie),不需(xu)要专(zhuan)(zhuan)(zhuan)孔,这样就降低(di)(di)(di)了(le)(le)PCB电(dian)(dian)路板(ban)(ban)(ban)设(she)计(ji)的(de)(de)(de)(de)难度(du)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)贴片(pian)封(feng)装(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)(de)主要优点是降低(di)(di)(di)其(qi)本身的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸,从而(er)加大(da)了(le)(le):PCB上IC的(de)(de)(de)(de)密集(ji)(ji)度(du)。用(yong)这种方法焊上去的(de)(de)(de)(de)芯片(pian),如(ru)果不用(yong)专(zhuan)(zhuan)(zhuan)用(yong)工具(ju)是很难拆卸下来的(de)(de)(de)(de)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)贴片(pian)封(feng)装(zhuang)(zhuang)根据(ju)(ju)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)所处的(de)(de)(de)(de)位置可分(fen)为(wei):Single-ended(引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)面(mian)(mian))、Dual(引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)两边)、Quad(引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)四边)、Bottom(引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)下面(mian)(mian))、BGA(引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)排(pai)成(cheng)矩正结构)及其(qi)它(ta)(ta)。
3、表面贴片QFP封装
四(si)(si)边(bian)(bian)引脚扁(bian)平(ping)封装(zhuang) (QFP:Plastic Quad Flat Pockage)。QFP是(shi)由SOP发展而(er)来,其外形呈扁(bian)平(ping)状,引脚从四(si)(si)个侧面引出呈海鸥翼(yi)(L)型(xing),如(ru)图(tu)4所示(shi)。鸟翼(yi)形引脚端子(zi)的(de)一(yi)(yi)(yi)端由封装(zhuang)本体引出,而(er)另一(yi)(yi)(yi)端沿四(si)(si)边(bian)(bian)布置(zhi)在(zai)(zai)同一(yi)(yi)(yi)平(ping)面上(shang)。它在(zai)(zai)印(yin)刷电路(lu)板(PWB)上(shang)不(bu)是(shi)靠引脚插入PWB的(de)通孔中,所以(yi)不(bu)必在(zai)(zai)主(zhu)板上(shang)打孔,而(er)是(shi)采用(yong)SMT方(fang)式即通过焊(han)料等(deng)贴附在(zai)(zai)PWB上(shang),一(yi)(yi)(yi)般在(zai)(zai)主(zhu)板表面上(shang)有(you)设计好的(de)相应(ying)(ying)管脚的(de)焊(han)点(dian),将(jiang)封装(zhuang)各脚对准相应(ying)(ying)的(de)焊(han)点(dian),即可实现与主(zhu)板的(de)焊(han)接(jie)。因此,PWB两(liang)面可以(yi)形成(cheng)(cheng)不(bu)同的(de)电路(lu),采用(yong)整体回流(liu)焊(han)等(deng)方(fang)式可使两(liang)面上(shang)搭载的(de)全部元器件一(yi)(yi)(yi)次(ci)键合完(wan)成(cheng)(cheng),便于自动化操作,实装(zhuang)的(de)可靠性也有(you)保证。这是(shi)目前最普(pu)遍采用(yong)的(de)封装(zhuang)形成(cheng)(cheng)。用(yong)这种方(fang)法焊(han)上(shang)去的(de)芯片,如(ru)果(guo)不(bu)用(yong)专用(yong)工具(ju)是(shi)很难拆卸下来的(de)。
4、表(biao)面贴片BGA封(feng)装
球(qiu)(qiu)型(xing)矩正(zheng)(zheng)封装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(BGA:Ball Grid Array),见图5。日本西铁城(CitiZell)公(gong)(gong)司(si)(si)于(yu)1987年着手研制塑料(liao)球(qiu)(qiu)型(xing)矩正(zheng)(zheng)封装(zhuang)(zhuang)(zhuang),而(er)后摩(mo)托(tuo)罗(luo)(luo)拉、康柏(bo)等公(gong)(gong)司(si)(si)也随即加入到开发BGA的行(xing)列(lie)。其后摩(mo)托(tuo)罗(luo)(luo)拉率先(xian)将球(qiu)(qiu)型(xing)矩正(zheng)(zheng)封装(zhuang)(zhuang)(zhuang)应用(yong)于(yu)移动电话,同年康柏(bo)公(gong)(gong)司(si)(si)也在(zai)工作(zuo)站、个(ge)人计(ji)算(suan)机上加以应用(yong),接着Intel公(gong)(gong)司(si)(si)在(zai)计(ji)算(suan)机CPU中开始使用(yong)BGA。虽然日本公(gong)(gong)司(si)(si)首先(xian)研发球(qiu)(qiu)型(xing)矩正(zheng)(zheng)封装(zhuang)(zhuang)(zhuang),但当时(shi)日本的一(yi)些半(ban)导体公(gong)(gong)司(si)(si)想依靠其高超的操作(zuo)技能固守(shou)QFP不(bu)放而(er)对(dui)BGA的兴(xing)趣不(bu)大,而(er)美国公(gong)(gong)司(si)(si)对(dui):BGA应用(yong)领域的扩(kuo)展,对(dui)BGA的发展起到了推波助澜的作(zuo)用(yong)。BGA封装(zhuang)(zhuang)(zhuang)经(jing)过(guo)十几年的发展已(yi)经(jing)进入实用(yong)化阶(jie)段(duan),目前BGA已(yi)成为最(zui)热门(men)封装(zhuang)(zhuang)(zhuang)。
5、高级封装
晶片级封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)CSP(Chip Scale Package)。几(ji)年之(zhi)前以上所有的(de)(de)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)其(qi)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)本体(ti)面(mian)(mian)积(ji)与芯(xin)(xin)片面(mian)(mian)积(ji)之(zhi)比(bi)(bi)(bi)通常都(dou)是几(ji)倍(bei)到几(ji)十倍(bei),但近几(ji)年来有些(xie)公司(si)在(zai)BGA、TSOP的(de)(de)基础上加以改进而使得(de)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)本体(ti)面(mian)(mian)积(ji)与芯(xin)(xin)片面(mian)(mian)积(ji)之(zhi)比(bi)(bi)(bi)减(jian)小(xiao)到接近1的(de)(de)水平,所以就(jiu)在(zai)原来的(de)(de)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)名称下冠以芯(xin)(xin)片级封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)以用来和以前封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)的(de)(de)区(qu)别。就(jiu)目前来看,人们对芯(xin)(xin)片级封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)还没有一个统(tong)一的(de)(de)定(ding)义,有些(xie)公司(si)将封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)本体(ti)面(mian)(mian)积(ji)与芯(xin)(xin)片面(mian)(mian)积(ji)之(zhi)比(bi)(bi)(bi)小(xiao)于(yu)2的(de)(de)定(ding)为CSP,而有些(xie)公司(si)将封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)本体(ti)面(mian)(mian)积(ji)与芯(xin)(xin)片面(mian)(mian)积(ji)之(zhi)比(bi)(bi)(bi)小(xiao)于(yu)1.4或1.2的(de)定为CSP。目(mu)前(qian)开发应用最为广泛(fan)的(de)是FBGA和QFN等(deng),主要用于内存件(jian)和逻辑(ji)器件(jian)。就目(mu)前(qian)来(lai)看CSP的(de)引脚数还不可能太多(duo),从几(ji)十到一百以上。这种高密(mi)度(du)、小巧、扁薄的(de)封装非常(chang)适用于设(she)计小巧的(de)掌(zhang)上型消费类电子(zi)装置(zhi),如个人信(xin)息工具、手机、摄(she)录一体机、以及数码相机等(deng)。
在 SMT 零(ling)件中,可分为有极性(xing)零(ling)件与无极性(xing)零(ling)件两大类。
无极性零件:电(dian)阻、电(dian)容、排(pai)阻、排(pai)容、电(dian)感(gan)
有极(ji)性零件:二(er)极(ji)管、钽质电容、IC
其中,无极(ji)(ji)性零(ling)件在生产中不(bu)(bu)需进(jin)行极(ji)(ji)性的(de)识别,在此不(bu)(bu)赘述(shu);但有极(ji)(ji)性零(ling)件之极(ji)(ji)性对(dui)产品有致命的(de)影响,故下(xia)面将(jiang)对(dui)有极(ji)(ji)性零(ling)件进(jin)行详尽(jin)的(de)描述(shu)。
1、二极管(D):在实际生产中二极管又有(you)很多(duo)种类别和形态,常见(jian)的(de)有(you) Glass tube diode 、Green LED、Cylinder Diode 等几种。
(1)Glass tube diode:红色玻璃管一端为正(zheng)极(黑(hei)色一端为负极)
(2)Green LED:一(yi)(yi)般在(zai)(zai)零件表面用(yong)一(yi)(yi)黑(hei)点或在(zai)(zai)零件背面用(yong)一(yi)(yi)正三角形(xing)作(zuo)记号,零件表面黑(hei)点一(yi)(yi)端(duan)为(wei)正极(有黑(hei)色一(yi)(yi)端(duan)为(wei)负(fu)极);若(ruo)在(zai)(zai)背面作(zuo)标示,则正三角形(xing)所(suo)指方向为(wei)负(fu)极。
(3)、Cylinder Diode: 有白(bai)色(se)横(heng)线一端(duan)为负极.
2、钽质电(dian)容:零件表面标有白(bai)色横线一端为正极。
3、IC:
IC 类(lei)零件一般是在(zai)零件面(mian)的一个角标(biao)注(zhu)一个向下凹的小圆点(dian),或在(zai)一端标(biao)示一小缺口来表(biao)示其极性。
4、上(shang)(shang)面说明(ming)(ming)了(le)常(chang)见零(ling)件(jian)之(zhi)(zhi)极(ji)(ji)性标示(shi),但在生产过程中,正确的(de)极(ji)(ji)性指(zhi)的(de)是零(ling)件(jian)之(zhi)(zhi)极(ji)(ji)性与 PCB上(shang)(shang)标识之(zhi)(zhi)极(ji)(ji)性一(yi)致,一(yi)般在 PCB 上(shang)(shang)装着(zhe) IC 的(de)位置都有很(hen)明(ming)(ming)确的(de)极(ji)(ji)性标示(shi),IC 零(ling)件(jian)之(zhi)(zhi)极(ji)(ji)性标示(shi)与 PCB 上(shang)(shang)相(xiang)应标示(shi)吻合即可。
元器件(jian)封装形式(shi)标准(zhun)零(ling)件(jian)是(shi)在 SMT 发展过程中逐(zhu)步形成(cheng)的,主要(yao)是(shi)针(zhen)对(dui)用(yong)量(liang)比较大的零(ling)件(jian),本节只讲述常见的标准(zhun)零(ling)件(jian)。目(mu)前主要(yao)有以下几种(zhong):电阻(R)、排(pai)阻(RA 或 RN)、电感(gan)(L)、陶瓷电容(C)、排(pai)容(CP)、钽质电容(C)、二(er)极管(D)、晶(jing)体管(Q)【括号内为 PCB(印刷电路板)上(shang)之(zhi)零(ling)件(jian)代码】,在 PCB 上(shang)可根据代码来判定(ding)其零(ling)件(jian)类型,一般说来,零(ling)件(jian)代码与实际装着的零(ling)件(jian)是(shi)相对(dui)应的。
1、零件规格:
(1)零(ling)件(jian)(jian)规(gui)格即零(ling)件(jian)(jian)的(de)外形尺(chi)寸,SMT发展至今(jin),业(ye)界为方(fang)(fang)便(bian)作业(ye),已经形成(cheng)了一(yi)个标(biao)(biao)准(zhun)零(ling)件(jian)(jian)系列(lie),各(ge)家零(ling)件(jian)(jian)供货商皆是(shi)按这一(yi)标(biao)(biao)准(zhun)制造。标(biao)(biao)准(zhun)零(ling)件(jian)(jian)之尺(chi)寸规(gui)格有英制与(yu)公(gong)制两种表示方(fang)(fang)法(fa),如下表:
英(ying)制表示法:
1206 0805 0603 0402
公制制表(biao)示法 :
3216 2125 1608 1005
含(han)义(yi):
L: 0.12 inch (3.2mm) W: 0.06 inch (1.6mm)
L: 0.08 inch (2.0mm) W: 0.05 inch (1.25mm)
L: 0.06 inch (1.6mm) W: 0.03 inch (0.8mm)
L: 0.04 inch (1mm) W: 0.02 inch (0.5mm)
注:a、L(Length):长度, W(Width):宽(kuan)度, inch:英寸;
b、1inch=25.4mm。
(2)在(1)中未提(ti)及零件的厚度,在这一(yi)点上因零件不同而有(you)所差异,在生产(chan)时应以(yi)实际量测为准。
(3)以上所讲的主要是针对电(dian)子产品(pin)中用量最大的电(dian)阻(排(pai)阻)和电(dian)容(rong)(排(pai)容(rong)),其(qi)它如电(dian)感(gan)、二极(ji)管、晶体管等等因(yin)用量较小(xiao),且形状也多(duo)种多(duo)样,在此不(bu)作(zuo)讨论。
(4)SMT 发展至今,随(sui)着电子产(chan)品集成(cheng)度的不(bu)断提(ti)高,标(biao)准零(ling)件逐步向(xiang)微型(xing)化(hua)发展,如今最小(xiao)的标(biao)准零(ling)件已经到了0201。
IC 为(wei) Integrated Circuit(集(ji)成(cheng)电路块)之(zhi)英文缩写,业界一(yi)般以(yi) IC 的(de)(de)封装形(xing)式来(lai)划分其类型,传统 IC 有 SOP、SOJ、QFP、PLCC 等(deng)等(deng),现(xian)在(zai)比较新型的(de)(de) IC 有 BGA、CSP、FLIP CHIP 等(deng)等(deng),这些零件(jian)类型因其 PIN (零件(jian)脚)的(de)(de)多寡大小以(yi)及 PIN 与 PIN 之(zhi)间(jian)的(de)(de)间(jian)距不一(yi)样,而呈现(xian)出(chu)各种各样的(de)(de)形(xing)状,在(zai)本节我们将讲述每种 IC 的(de)(de)外(wai)形(xing)及常用(yong)称谓等(deng)。
基本 IC类型
(1)、SOP(Small outline Package):零(ling)件(jian)两面(mian)有脚,脚向(xiang)外(wai)张开(一般称为鸥翼型引脚).
(2)、SOJ(Small outline J-lead Package):零(ling)件(jian)两面有脚,脚向零(ling)件(jian)底(di)部(bu)弯曲(qu)(J 型引脚)。
(3)、QFP(Quad Flat Package):零(ling)件(jian)四(si)边(bian)有脚(jiao),零(ling)件(jian)脚(jiao)向(xiang)外张开。
(4)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零(ling)件(jian)四(si)边(bian)有脚,零(ling)件(jian)脚向零(ling)件(jian)底(di)部弯曲。
(5)、BGA(Ball Grid Array):零(ling)件表面无(wu)脚(jiao),其脚(jiao)成球状(zhuang)矩(ju)阵(zhen)排(pai)列于零(ling)件底部(bu)。
(6)、CSP(CHIP SCAL PACKAGE):零(ling)件尺寸包装。
IC 称谓
在(zai)业界对(dui) IC 的称呼(hu)一般采用“类(lei)型(xing)+PIN 脚数”的格式,如:SOP14PIN、SOP16PIN、SOJ20PIN、QFP100PIN、PLCC44PIN 等等。
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