集成電路基板 - 常見類型的晶片封裝

晶片封裝是指包含半導體器件的資料。 封裝是一種封裝電路資料的外殼，以保護它們免受腐蝕或物理損壞，並允許安裝連接到印刷電路板的電觸點。

用於安裝半導體積體電路晶片的外殼起到放置、固定、密封、保護晶片和增强其熱效能的作用。 它還充當了晶片內部世界和外部電路之間的橋樑——晶片上的觸點通過導線連接到封裝殼的引脚，而引脚又通過印刷電路板上的導線與其他設備建立連接。 囙此，封裝在CPU和其他LSI集成電路中都起著重要作用。

常見類型的晶片封裝

1.雙列直插式

DIP（雙列直插封裝）是指以雙列直插格式封裝的集成電路晶片。 絕大多數中小型集成電路（IC）都使用這種封裝形式，引脚的一般數量不超過100個。 用DIP封裝的CPU晶片具有兩排引脚，這些引脚需要插入到具有DIP結構的晶片插座中。 當然，它也可以直接插入具有相同數量的焊孔和幾何佈置的電路板中進行焊接。 從晶片插座插入和拔出DIP封裝晶片時應特別小心，以免損壞引脚。

特點：

1）適用於PCB（印刷電路板）上的沖孔和焊接，操作簡單。

2）封裝面積與晶片面積之比較大，囙此體積也較大。

英特爾系列CPU中的8088採用了這種封裝形式，以及緩存和早期存儲晶片。

2.組件封裝

PQFP（Plastic Quad Flat Package）封裝中的晶片引脚之間的距離非常小，並且引脚非常薄。 通常，大型或超大型集成電路都使用這種封裝形式，其中一些引脚通常超過100個。 以這種形式封裝的晶片必須使用SMD（表面安裝設備科技）與主機板焊接在一起。 使用SMD安裝的晶片不需要在主機板上打孔，因為主機板表面通常會為相應的引脚設計焊點。 將晶片的每個引脚與對應的焊點對齊，實現與主機板的焊接。 使用這種方法焊接的晶片在沒有專用工具的情况下很難拆卸。

以PFP（塑膠扁平封裝）模式封裝的晶片與以PQFP模式封裝的相同。 唯一的區別是PQFP通常是正方形，而PFP可以是正方形或矩形。

特點：

1）適用於SMD表面貼裝科技在PCB電路板上的安裝和佈線。

2）適用於高頻使用。

3）操作簡單，可靠性高。

4）晶片面積和封裝面積之間的比率相對較小。

英特爾系列CPU中的80286、80386和一些486主機板都使用這種封裝形式。

3.PGA引脚網格式

PGA（Pin Grid Array Package）晶片封裝在晶片內部和外部具有多個方形陣列引脚，每個方形陣列引脚沿著晶片的圓周以一定距離排列。 根據引脚的數量，可以將其封閉在2-5個圓圈中。 在安裝過程中，將晶片插入專用的PGA插座。 為了方便CPU的安裝和拆卸，從486晶片開始出現了一個名為ZIF的CPU插槽，專門為滿足PGA封裝CPU的安裝與拆卸要求而設計。

特點：

1）插入和移除操作更加方便並且具有高可靠性。

2）可以適應更高的頻率。

英特爾系列CPU、80486和奔騰，以及奔騰Pro，都使用這種封裝形式。

4.BGA球栅陣列型

BGA封裝技術可以進一步分為五類

1）PBGA（塑膠BGA）基板：通常是由2-4層有機資料組成的多層板。 在英特爾系列CPU中，奔騰II、III和IV處理器都採用了這種封裝形式。

2）CBGA（陶瓷BGA）基板：指陶瓷基板，晶片與基板之間的電連接通常使用FlipChip（FC）安裝。 在英特爾系列CPU中，奔騰I、II和奔騰Pro處理器都採用了這種封裝形式。

3）FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬質多層基板。

4）TBGA（TapeBGA）基板：基板為帶狀軟質1-2層PCB電路板。

5）CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指在封裝中心具有方形凹陷的晶片區域（也稱為空腔區域）。

特點：

1）儘管I/O引脚的數量新增了，但引脚之間的距離遠大於QFP封裝，這提高了產量。

2）雖然BGA的功耗新增，但使用可控塌陷晶片焊接可以提高電加熱效能。

3）訊號傳輸延遲小，自我調整頻率大大提高。

4）該組件可以共面焊接，大大提高了可靠性。

晶片封裝可以保護晶片免受外部環境的影響。 晶片非常脆弱，容易受到外部環境的影響，如溫度、濕度、灰塵和靜電。 如果不封裝晶片，很容易受到這些因素的影響，導致晶片損壞或失效。 囙此，晶片封裝可以提供必要的保護，以確保晶片的長期穩定性和可靠性。 晶片封裝還可以提供必要的電力和機械連接。 晶片需要連接到其他電子元件以實現電路的功能。