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電子元器件常用的5種封裝方法與知識

封裝體例可分為軟封裝和硬封裝,軟封裝首要依據(jù)運用要求直接制作成模塊,而硬封裝則是封裝成自力的芯片。如今封裝重要分為DIP雙列直插和SMD貼片封裝兩種,下面簡單介紹下電子元器件常用的5種封裝方法與封裝知識。

 

1、DIP雙列直插式封裝技術(shù)(dual inline-pin package):

雙入線封裝,DRAM的一種元件封裝情勢。指采用雙列直插情勢封裝的集成電路、模塊電源,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路、模塊電源均采用這種封裝情勢,其引腳數(shù)一樣平常不超過100。DIP封裝結(jié)構(gòu)情勢有:多層陶瓷雙列直插式DIP,單層陶瓷雙列直插式DIP,引線框架式DIP、塑料包封結(jié)構(gòu)式,陶瓷低熔玻璃封裝式等。

 

2、QFP四方扁平封裝(Plastic Quad Flat Package):

封裝的芯片引腳之間間隔很小,引腳很細樂魚體育,一樣平常大規(guī)劃或超大型集成電路都選用這種封裝方法,其引腳數(shù)—般在100個以上。用這種辦法封裝的芯片有需要選用SMD (外表裝配設備技能)將芯片與主板焊接起米。選用SMD裝配的芯片不必在主板上打孔,一樣平常在主板外表上有規(guī)劃好的響應引腳的焊點。將芯片各引腳對準響應的焊點,即可完成與主板的焊接,用這種辦法焊上去的芯片,假如不用專用工具是很難拆開下來的。

 

QFP封裝具有以下特色:

(1)適用于SMD外表裝配技能在PCB電路板上裝配布線;

(2)合適高頻運用;

(3)操作便利,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土板中的芯片就是選用這種封裝。

 

3、SOP小外型封裝(Small Outline Package):

SOP封裝技能由1968-1969年菲利浦公司開發(fā)成功,往后漸漸派生出SOJ(J型引腳小形狀封裝)、TSOP(薄小外型封裝)、VSOP(其小外開封裝)、SSOP(縮小型SOP)、TSSOP(薄的縮小型SOP)及SOT(小外型晶體管)、SOIC(小外型集成電路)等。SOP封裝的應用規(guī)模很廣,主板的頻率發(fā)作器芯片就是選用SOP封裝。

 

4、PLCC塑封引線芯片封裝(Plastic Leaded Chip Carrier):

形狀呈正方形,周圍都有引腳,形狀尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝合適用SMD外表裝配技能在PCB上裝配布線,具有形狀尺寸小、可靠性高的上風。

 

5、BGA球柵陣列封裝(Ball Grid Array Package):

BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點按陣列辦法散布在封裝下面,BGA技能的上風是I/O引腳數(shù)盡管添加了,但引腳間距并沒有減小反而添加了,然后提高了拼裝制品率。盡管它的功耗添加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,然后能夠改善它的電熱功能。厚度和質(zhì)量都較曾經(jīng)的封裝技能有所減少,寄生參數(shù)減小,旌旗燈號傳輸推遲小,運用頻率大人提高,組裝可用共面焊接,可靠性高。

 

BGA與TSOP比較,具有更小的體積,更好的散熱功能和電功能。BGA封裝技能使每平方英寸①的存儲量有了很大進步,選用BGA封裝技能的內(nèi)存產(chǎn)品在雷同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一。與傳統(tǒng)TSOP封裝辦法比較,BGA封裝方法有愈加快速和有效的散熱途徑。 芯片封裝后,關于芯片的引線能夠簡略再分為電源線(包含參閱旌旗燈號線)、地線(包含襯底銜接線)、旌旗燈號輸入輸出線。

 

統(tǒng)統(tǒng)這些引線及其內(nèi)引線都會產(chǎn)牛寄生效應,而這些寄生效應關于電路功能的影響,分外是在高速高精度的電路,封裝的寄生效應的影響愈加凸起。在進行此類電路規(guī)劃時有需要考慮封裝的寄生效應的影響,在進行電路仿真時就需求包含一個合理的電路封裝模型,同時在電路規(guī)劃和地圖規(guī)劃時有需要采納很多預防措施來減小封裝寄生參數(shù)的影響。

 

封裝的寄生參數(shù)首要包含有:自感(內(nèi)引線和外引線),外引線對地電容,外引線之間的互感以及外引線之間的電容等。

 

自感:

統(tǒng)統(tǒng)引線(內(nèi)引線及外引線)都存在必定的自感,其電感值的巨細首要取決于線的長度和封裝類型,在當代封裝工藝中其典型值約為2~20nH。由于電源線與地線是電路中的共用連線,在典型的混合旌旗燈號lC中,由于連線自感所發(fā)作的噪聲對電路的影響首要表現(xiàn)地電源線與地線上,即所謂的電源和地的電壓反射或噪聲。

 

當電路中多個邏輯門在每個時鐘跳變進行開關時,在與其相連的電源線與地線上會發(fā)作很大的噪聲豪沃駕駛室,所以在混合系統(tǒng)的地圖規(guī)劃中一樣平常將模擬模塊與數(shù)字模塊的電源線與地線分開提供,即所謂的模擬電源和數(shù)字電源。但是在地圖規(guī)劃中不可能絕對地把電源線分成模擬電源與數(shù)字電源,偶然還需第三根電源線來避免模擬電源與數(shù)寧電源之間的彼此攪擾。而且能夠使剛多個焊盤,多條內(nèi)引線和多個封裝引腳,以降落引線的等效電感。也能夠運用一個大的片上電容來堅持電源VD與地之間的電壓安穩(wěn)。

 

選用片上電容辦法來解決自感的影響時,要細致片上電容的伉的遴選,應避免與封裝電感發(fā)作頻率為芯片作業(yè)頻率的諧振(可經(jīng)過規(guī)劃幾個電阻與該電容串聯(lián)來破壞諧振)。在CMOS工藝中一樣平常由MOS管構(gòu)成該電容器,這要求晶體管很大,因而大大增大了芯片面積。與襯底內(nèi)連線也表現(xiàn)出自感。

 

在當代的封裝中,一樣平常選用將管芯經(jīng)過導電樹脂直接固定在接地金屬層上,并與幾個接地的封裝引腳相連,以充沛減小襯底的噪聲,消弭襯底連線的自感。輸入旌旗燈號偶然也會遭到引線自感的影響,首要表現(xiàn)在對旌旗燈號高頻成分的衰減上,也會體現(xiàn)在瞬態(tài)波形中會發(fā)作緊張的阻尼振蕩,然后影響旌旗燈號的安穩(wěn)。

 

互感:

內(nèi)引線和外引線上的瓦感會把一些噪聲耦合到靈敏旌旗燈號中,然后對旌旗燈號發(fā)作影響,關于模擬電源和模擬輸入都易受數(shù)字電源的噪聲或時鐘線的跳變等影響,此時有需要對焊盤結(jié)構(gòu)和位置進行認真的規(guī)劃,以減小互感的影響。減小互感的辦法首要有兩種,一是使引線銜接時相互筆直,二是在靈敏旌旗燈號的內(nèi)引線之間刺進相對安穩(wěn)的地線或電源線。當然關于多個并聯(lián)線,也可規(guī)劃成被地線圍困,以減小互感效應,以至于忽略不計。

 

在地圖規(guī)劃時也可減小互感,即在布線時把兩條電流方向相反的引線并排在一路,就可行使互感來減小自感,所以在規(guī)劃焊盤結(jié)構(gòu)時應充沛行使這個性子。每個外引線對地都存在寄生電容,即所謂的自感和互感電容,這可能會束縛電路的輸入帶寬或許添加前一級的負載。更緊張的是,這一電容與內(nèi)引線、外引線上的總電感將發(fā)作必定的諧振頻率,這一頻率能夠被電路中不同的瞬態(tài)電流所鼓勵。由于內(nèi)引線和外引線的串聯(lián)電阻較小西安人事考試,因而其品質(zhì)因數(shù)(Q)很大,這會引起強烈的諧振,然后明顯地擴大了噪聲。外引線之間的電容會導致線問的附加耦合百度優(yōu)化排名,這也有需要包含在仿真中。

 

封裝的材料介質(zhì)包括金屬、陶瓷、塑料等,封裝大致經(jīng)過的發(fā)展進程如下:

結(jié)構(gòu)方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;

材料方面:金屬->陶瓷->塑料;

引腳外形:長引線直插->短引線或無引線貼裝->球狀凸點;

裝置體例:通孔插裝->外觀組裝->直接安裝。

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