IC設(shè)計(jì)中的封裝類型選擇

封裝類型的選擇是IC 設(shè)計(jì)和封裝測試的一個重要環(huán)節(jié)。如果封裝類型選擇不當(dāng)，可能會造成產(chǎn)品功能無法實(shí)現(xiàn)，或者成本過高，甚至導(dǎo)致整個設(shè)計(jì)失敗。

在選擇封裝類型時(shí)，主要從封裝體的裝配方式、封裝體尺寸、封裝體總引腳數(shù)、產(chǎn)品可靠性、產(chǎn)品散熱性能、成本等主要方面綜合考慮。

(1）封裝體的裝配方式：選擇封裝類型的首要工作就是確定裝配方式，這直接決定電子產(chǎn)品封裝完后的 PCB 設(shè)計(jì)及如何與 PCB 連接。封裝的裝配方式主要有通孔插裝和表面貼裝兩種。通孔插裝就是將其外面的引腳利用插件的方式與PCB 連接，如 SIP 和 DIP；表面貼裝是通過表面貼裝技術(shù)將其快速地焊接到PCB 上，如 QFP、QFN 封裝、BGA 封裝、sop 等

（2）封裝體的尺寸：由于封裝工藝的極限會限制芯片尺寸（長度、寬度和厚度)，在選擇封裝體時(shí)，首先保證芯片能夠安裝進(jìn)封裝體，再根據(jù)產(chǎn)品厚度要求選擇封裝體厚度。隨著消費(fèi)類電子越來越朝輕、薄、短、小的方向發(fā)展，封裝產(chǎn)品的厚度也越來越薄，選擇封裝體尺寸應(yīng)優(yōu)先選擇小尺寸、薄型的封裝體，以節(jié)約 PCB 的面積。

（3）封裝體引腳數(shù)：所選擇的封裝體總引腳數(shù)應(yīng) 等于或大于集成電路芯片所需要的引出端總數(shù)（包括輸人、輸出、控制端、電源端、地線端等）。

（4）產(chǎn)品可靠性要求：塑料封裝屬于非氣密性封裝，抗潮濕性能和機(jī)械性能相對較差，同時(shí)熱穩(wěn)定性也不太好，但在性能價(jià)格比上有優(yōu)勢；金屬封裝和陶資封裝屬于氣密性封裝，氣密性、抗潮濕性能好，散熱性和機(jī)械性能好，但裝配尺寸精度錢差，價(jià)格較昂貴。因此，對于高可靠性的集成電路不宜選用塑料封裝，而應(yīng)選用陶瓷封裝或金屬-陶瓷封裝，如軍用和航天用產(chǎn)品；而一般工業(yè)用電子產(chǎn)品和消費(fèi)用電子產(chǎn)品，由于其對可拿性要求不太高且考慮成本因素，一般會選用塑料封裝。

（5）產(chǎn)品散熱性能、電性能要求：集成電路在工作時(shí)會產(chǎn)生大量的熱量。在了解客戶的散熱性能需求和電性能要求后，需要對選定的封裝體進(jìn)行熱仿真電仿真，以便確認(rèn)是否滿足散熱性能要求和電性能要求?；谏嵝阅艿囊?，封裝體越薄越好，一般針對高功耗產(chǎn)品，除了考慮選用低阻率、高導(dǎo)熱性能的材料黏結(jié)芯片，高導(dǎo)熱塑封料，采用金屬合金焊接工藝，還可以考慮選擇加強(qiáng)型封裝（如增加內(nèi)置式散熱片、外露式散熱片或引線框架載片臺外露），以增強(qiáng)其散熱、冷卻功能，如 HSPBGA、HSBGA、EDHS - QFP、DHS- QFP、QFN、E-Pad LQFP 等封裝形式。

(6） 成本要求：對電子產(chǎn)品來說，封裝成本高會導(dǎo)致電子產(chǎn)品失去市場競爭力．從而可能失去客戶和市場。一般來講，對于同一種封裝形式，大封裝體尺寸的產(chǎn)品比小封裝體尺才的產(chǎn)品封裝成本高。對于不同的封裝形式，基板產(chǎn)品比引線框架產(chǎn)品的封裝成本高；多層基板產(chǎn)品比單層基板產(chǎn)品封裝成本高;可靠性等級要求高的產(chǎn)品比可靠性等級要求低的產(chǎn)品封裝成本高。

審核編輯：劉清