随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展,电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展,因此芯片元件的封装形式也不断得到改进。芯片的封装技术多种多样,有DIP、POFP、TSOP、BGA、QFP、CSP等等,种类不下三十种,经历了从DIP、TSOP到BGA的发展历程。芯片的封装技术已经历了几代的变革,性能日益先进,芯片面积与封装面积之比越来越接近,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,以及引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便。
上个世纪的70年代,芯片封装基本都采用DIP(Dual ln-line Package,双列直插式封装)封装,此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装,布线和操作较为方便等特点。DIP封装的结构形式多种多样,包括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等。但DIP封装形式封装效率是很低的,其芯片面积和封装面积之比为1: 1.86,这样封装产品的面积较大,理想状态下芯片面积和封装面积之比为1:1将是的,但这是无法实现的,除非不进行封装,但随着封装技术的发展,这个比值日益接近,现在已经有了1:1.14的封装技术。
到了上个世纪80年代,芯片的封装技术 TSOP出现,得到了业界广泛的认可。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,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。同时TSOP封装具有成品率高,价格便宜等优点,因此得到了极为广泛的应用。
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。BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写,即球栅阵列封装。
BGA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。
CSP(Chip Scale Package),是芯片级封装的意思。CSP封装一代的芯片封装技术,其技术性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1: 1.14,已经相当接近1:1的理想情况,尺寸也仅有32平方毫米,约为普通的BGA的1/3,仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。
CSP封装片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离,其衰减随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升。在CSP的封装方式中,芯片是通过一个个锡球焊接在PCB板上,由于焊点和PCB板的接触面积较大,所以芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。CSP封装可以从背面散热,且热效率良好,CSP的热阻为35℃/W,而TSOP热阻 40℃/W。
欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)
免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。