BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,即球柵陣列封裝。隨著技術(shù)的進(jìn)步,芯片集成度不斷提高,I/O引腳數(shù)急劇增加,功耗也隨之增大,對集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要,BGA封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。
采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍,BGA與TSOP相比,具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲量有了很大提升,采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一;另外,與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比,BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。
BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了,但引腳間距并沒有減小反而增加了,從而提高了組裝成品率;雖然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善它的電熱性能;厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少;寄生參數(shù)減小,信號傳輸延遲小,使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接,可靠性高。
例如,引腳中心距為1.5mm的360引腳BGA僅為31mm見方;而引腳中心距為0.5mm的304引腳QFP為40mm見方。而且BGA不用擔(dān)心QFP那樣的引腳變形問題。該封裝是美國Motorola公司開發(fā)的,首先在便攜式電話等設(shè)備中被采用,今后在美國有可能在個人計算機(jī)中普及。最初,BGA的引腳(凸點(diǎn))中心距為1.5mm,引腳數(shù)為225。現(xiàn)在也有一些LSI廠家正在開發(fā)500引腳的BGA。BGA的問題是回流焊后的外觀檢查?,F(xiàn)在尚不清楚是否有效的外觀檢查方法。有的認(rèn)為,由于焊接的中心距較大,連接可以看作是穩(wěn)定的,只能通過功能檢查來處理。美國Motorola公司把用模壓樹脂密封的封裝稱為OMPAC,而把灌封方法密封的封裝稱為GPAC(見OMPAC和GPAC)。
2、BQFP(quadflatpackagewithbumper)帶緩沖墊的四側(cè)引腳扁平封裝。QFP封裝之一,在封裝本體的四個角設(shè)置突起(緩沖墊)以防止在運(yùn)送過程中引腳發(fā)生彎曲變形。美國半導(dǎo)體廠家主要在微處理器和ASIC等電路中采用此封裝。引腳中心距0.635mm,引腳數(shù)從84到196左右(見QFP)。
3、碰焊PGA(buttjointpingridarray)表面貼裝型PGA的別稱(見表面貼裝型PGA)。
4、C-(ceramic)表示陶瓷封裝的記號。例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。是在實(shí)際中經(jīng)常使用的記號。
5、Cerdip用玻璃密封的陶瓷雙列直插式封裝,用于ECLRAM,DSP(數(shù)字信號處理器)等電路。帶有玻璃窗口的Cerdip用于紫外線擦除型EPROM以及內(nèi)部帶有EPROM的微機(jī)電路等。引腳中心距2.54mm,引腳數(shù)從8到42。在日本,此封裝表示為DIP-G(G即玻璃密封的意思)。
6、Cerquad表面貼裝型封裝之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封裝DSP等的邏輯LSI電路。帶有窗口的Cerquad用于封裝EPROM電路。散熱性比塑料QFP好,在自然空冷條件下可容許1.5~2W的功率。但封裝成本比塑料QFP高3~5倍。引腳中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多種規(guī)格。引腳數(shù)從32到368。
7、CLCC(ceramicleadedchipcarrier)帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個側(cè)面引出,呈丁字形。帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM的微機(jī)電路等。此封裝也稱為QFJ、QFJ-G(見QFJ)
8、COB(chiponboard板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術(shù)之一,半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn),芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實(shí)現(xiàn),并用樹脂覆蓋以確??煽啃?。雖然COB是最簡單的裸芯片貼裝技術(shù),但它的封裝密度遠(yuǎn)不如TAB和倒片焊技術(shù)
9、DFP(dualflatpackage)雙側(cè)引腳扁平封裝。是SOP的別稱(見SOP)。以前曾有此稱法,現(xiàn)在已基本上不用。
10、DIC(dualin-lineceramicpackage)陶瓷DIP(含玻璃密封)的別稱(見DIP)。
11、DIL(dualin-line)DIP的別稱(見DIP)。歐洲半導(dǎo)體廠家多用此名稱。
12、DIP封裝,是dual inline-pin package的縮寫,也叫雙列直插式封裝技術(shù),雙入線封裝,DRAM的一種元件封裝形式。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)模集成電路均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100。 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(dāng)然,也可 DIP封裝
以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應(yīng)特別小心,以免損壞管腳。DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有: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(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封結(jié)構(gòu)式,陶瓷低熔玻璃封裝式)等。
13、DSO(dualsmallout-lint)雙側(cè)引腳小外形封裝。SOP的別稱(見SOP)。部分半導(dǎo)體廠家采用此名稱。
14、DICP(dualtapecarrierpackage)雙側(cè)引腳帶載封裝。TCP(帶載封裝)之一。引腳制作在絕緣帶上并從封裝兩側(cè)引出。由于利用的是TAB(自動帶載焊接)技術(shù),封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅(qū)動LSI,但多數(shù)為定制品。另外,0.5mm厚的存儲器LSI簿形封裝正處于開發(fā)階段。在日本,按照EIAJ(日本電子機(jī)械工業(yè))會標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,將DICP命名為DTP。
15、DIP(dualtapecarrierpackage)同上。日本電子機(jī)械工業(yè)會標(biāo)準(zhǔn)對DTCP的命名(見DTCP)。
16、FP(flatpackage)扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。QFP或SOP(見QFP和SOP)的別稱。部分半導(dǎo)體廠家采用此名稱。
17、flip-chip倒焊芯片。裸芯片封裝技術(shù)之一,在LSI芯片的電極區(qū)制作好金屬凸點(diǎn),然后把金屬凸點(diǎn)與印刷基板上的電極區(qū)進(jìn)行壓焊連接。封裝的占有面積基本上與芯片尺寸相同。是所有封裝技術(shù)中體積最小、最薄的一種。但如果基板的熱膨脹系數(shù)與LSI芯片不同,就會在接合處產(chǎn)生反應(yīng),從而影響連接的可靠性。因此必須用樹脂來加固LSI芯片,并使用熱膨脹系數(shù)基本相同的基板材料。
18、FQFP(finepitchquadflatpackage)小引腳中心距QFP。通常指引腳中心距小于0.65mm的QFP(見QFP)。部分導(dǎo)導(dǎo)體廠家采用此名稱。
19、CPAC(globetoppadarraycarrier)美國Motorola公司對BGA的別稱(見BGA)。
20、CQFP(quadfiatpackagewithguardring)帶保護(hù)環(huán)的四側(cè)引腳扁平封裝。塑料QFP之一,引腳用樹脂保護(hù)環(huán)掩蔽,以防止彎曲變形。在把LSI組裝在印刷基板上之前,從保護(hù)環(huán)處切斷引腳并使其成為海鷗翼狀(L形狀)。這種封裝在美國Motorola公司已批量生產(chǎn)。引腳中心距0.5mm,引腳數(shù)最多為208左右。
21、H-(withheatsink)表示帶散熱器的標(biāo)記。例如,HSOP表示帶散熱器的SOP。
22、PGA: (Pin-Grid Array,引腳網(wǎng)格陣列)一種芯片封裝形式,缺點(diǎn)是耗電量大。
陳列引腳封裝。插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都采 用多層陶瓷基板。在未專門表示出材料名稱的情況下,多數(shù)為陶瓷PGA,用于高速大規(guī)模邏輯 LSI 電路。成本較高。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數(shù)從64 到447 左右。
為降低成本,封裝基材可用玻璃環(huán)氧樹脂印刷基板代替。也有64~256 引腳的塑料PGA。
另外,還有一種引腳中心距為1.27mm 的短引腳表面貼裝型PGA(碰焊PGA)。23、JLCC(J-leadedchipcarrier)J形引腳芯片載體。指帶窗口CLCC和帶窗口的陶瓷QFJ的別稱(見CLCC和QFJ)。部分半導(dǎo)體廠家采用的名稱。
24、LCC(Leadlesschipcarrier)無引腳芯片載體。指陶瓷基板的四個側(cè)面只有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。
是高速和高頻IC用封裝,也稱為陶瓷QFN或QFN-C(見QFN)。
25、LGA(landgridarray)觸點(diǎn)陳列封裝。即在底面制作有陣列狀態(tài)坦電極觸點(diǎn)的封裝。裝配時插入插座即可。現(xiàn)已實(shí)用的有227觸點(diǎn)(1.27mm中心距)和447觸點(diǎn)(2.54mm中心距)的陶瓷LGA,應(yīng)用于高速邏輯LSI電路。LGA與QFP相比,能夠以比較小的封裝容納更多的輸入輸出引腳。另外,由于引線的阻抗小,對于高速LSI是很適用的。但由于插座制作復(fù)雜,成本高,現(xiàn)在基本上不怎么使用。預(yù)計今后對其需求會有所增加。
26、LOC(leadonchip)芯片上引線封裝。LSI封裝技術(shù)之一,引線框架的前端處于芯片上方的一種結(jié)構(gòu),芯片的中心附近制作有凸焊點(diǎn),用引線縫合進(jìn)行電氣連接。與原來把引線框架布置在芯片側(cè)面附近的結(jié)構(gòu)相比,在相同大小的封裝中容納的芯片達(dá)1mm左右寬度。
27、LQFP(lowprofilequadflatpackage)薄型QFP。指封裝本體厚度為1.4mm的QFP,是日本電子機(jī)械工業(yè)會根據(jù)制定的新QFP外形規(guī)格所用的名稱。
28、L-QUAD陶瓷QFP之一。封裝基板用氮化鋁,基導(dǎo)熱率比氧化鋁高7~8倍,具有較好的散熱性。封裝的框架用氧化鋁,芯片用灌封法密封,從而抑制了成本。是為邏輯LSI開發(fā)的一種封裝,在自然空冷條件下可容許W3的功率。現(xiàn)已開發(fā)出了208引腳(0.5mm中心距)和160引腳(0.65mm中心距)的LSI邏輯用封裝,并于1993年10月開始投入批量生產(chǎn)。
29、多芯片模塊。多芯片組件。在這種技術(shù)中,IC模片不是安裝在單獨(dú)的塑料或陶瓷封裝(外殼)里,而是把高速子系統(tǒng)(如處理器和它得高速緩存)的IC模片直接綁定到基座上,這種基座包含多個層所所需的連接。MCM是密封的,并且有自己的用于連接電源和接地的外部引腳,以及所處系統(tǒng)所需要的那些信號線。將多塊半導(dǎo)體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝技術(shù)。CM是在混合集成電路技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項微電子技術(shù),其與混合集成電路產(chǎn)品并沒有本質(zhì)的區(qū)別,只不過MCM具有更高的性能、更多的功能和更小的體積,可以說MCM屬于高級混合集成電路產(chǎn)品。
MCM-L 是使用通常的玻璃環(huán)氧樹脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎么高,成本較低。
MCM-C 是用厚膜技術(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使
用多層陶瓷基板的厚膜混合IC 類似。兩者無明顯差別。布線密度高于MCM-L。
MCM-D 是用薄膜技術(shù)形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化鋁)或Si、Al 作為基板的組件。
布線密謀在三種組件中是最高的,但成本也高。
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