常用封裝技術(shù)及作用

1、電子制造及半導體封裝常用封裝技術(shù)及作用教學目標： （1）了解常用的封裝技術(shù)；（重難點）引入課題對于CPU，大家已經(jīng)很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium 、Celeron、K6、K6-2但談到CPU和其他大規(guī)模集成電路的封裝，知道的人未必很多。所謂封裝是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護芯片和增強電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁-芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制板上的導線與其他器件建立連接。因此，封裝對CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。新一代CPU的出現(xiàn)常常伴隨著新的封裝形式

2、的使用。本節(jié)內(nèi)容介紹（1）常用封裝技術(shù)及作用；a.DIP雙列直插式封裝b.QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝c.PGA插針網(wǎng)格陣列封裝d.BGA球柵陣列封裝DIP雙列直插式封裝DIP(Dual In-line Package)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP雙列直插式封裝DIP封裝具有以下特點：1、適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。2、

3、芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式，緩存（Cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝QFP（Plastic Quad Flat Package）封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規(guī)?；虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式，其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD（表面安裝設備技術(shù)）將芯片與主板焊接起來。QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊

4、點，即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝PFP（Plastic Flat Package）方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝QFP/PFP封裝具有以下特點：1、適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線。2、適合高頻使用。3、操作方便，可靠性高。 4、芯片面積與封裝面積之間的比值較小。 Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。 PGA插

5、針網(wǎng)格陣列封裝PGA(Pin Grid Array Package)芯片封裝形式在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少，可以圍成2-5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486芯片開始，出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。 PGA插針網(wǎng)格陣列封裝ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結(jié)構(gòu)生成的擠壓力，將CP

6、U的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU芯片即可輕松取出。 PGA插針網(wǎng)格陣列封裝PGA封裝具有以下特點： 1、插拔操作更方便，可靠性高。 2、可適應更高的頻率。 Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用這種封裝形式。BGA球柵陣列封裝除使用QFP封裝方式外，現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片（如圖形芯片與芯片組等）皆轉(zhuǎn)而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術(shù)。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。 BGA球柵陣列封裝BGA封裝具有以下特點： 1、I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率。 2、雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。 BGA球柵陣列封裝3、信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。 4、組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。