全面解析40种芯片常用的LED封装技术-文章-硬件设计-生产工艺

全面解析40种芯片常用的LED封装技术

时间:11-12 11:56 阅读:1407次

*温馨提示：点击图片可以放大观看高清大图

简介： LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作。现给大家介绍40种封装技术。

1、BGA封装(ballgridarray)

球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如，引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方；而引脚中心距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见方。而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。该封装是美国Motorola公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初，BGA的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。现在也有一些LSI厂家正在开发500引脚的BGA。BGA的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC和GPAC)。

2、BQFP封装(quadflatpackagewithbumper)

带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm，引脚数从84到196左右(见QFP)。

3、碰焊PGA封装(buttjointpingridarray)

表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。

4、C-(ceramic)封装

表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。

5、Cerdip封装

用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECLRAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip

用于紫外线擦除型EPROM以及内部带有EPROM的微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从8到42。在日本，此封装表示为DIP-G(G即玻璃密封的意思)。

6、Cerquad封装

表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷QFP，用于封装DSP等的逻辑LSI电路。带有窗口的Cerquad用于封装EPROM电路。散热性比塑料QFP好，在自然空冷条件下可容许1.5～2W的功率。但封装成本比塑料

QFP高3～5倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多种规格。引脚数从32到368。

带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM以及带有EPROM的微机电路等。此封装也称为QFJ、QFJ-G(见QFJ)。

7、CLCC封装(ceramicleadedchipcarrier)

8、COB封装(chiponboard)

板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可*性。虽然COB是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。

9、DFP(dualflatpackage)

双侧引脚扁平封装。是SOP的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。

10、DIC(dualin-lineceramicpackage)

陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP).

11、DIL(dualin-line)DIP的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。

12、DIP(dualin-linepackage)双列直插式封装。

插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。

引脚中心距2.54mm，引脚数从6到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm的封装分别称为skinnyDIP和slimDIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分，只简单地统称为DIP。另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP也称为cerdip(见cerdip)。

13、DSO(dualsmallout-lint)

双侧引脚小外形封装。SOP的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。

14、DICP(dualtapecarrierpackage)

双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术，封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI，但多数为定制品。另外，0.5mm厚的存储器LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本，按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定，将DICP命名为DTP。

15、DIP(dualtapecarrierpackage)

同上。日本电子机械工业会标准对DTCP的命名(见DTCP)。

16、FP(flatpackage)

扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP或SOP(见QFP和SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。

17、Flip-chip

倒焊芯片。裸芯片封装技术之一，在LSI芯片的电极区制作好金属凸点，然后把金属凸点与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。

但如果基板的热膨胀系数与LSI芯片不同，就会在接合处产生反应，从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固LSI芯片，并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。其中SiS756北桥芯片采用最新的Flip-chip封装，全面支持AMDAthlon64/FX中央处理器。支持PCIExpressX16接口，提供显卡最高8GB/s双向传输带宽。支持最高HyperTransportTechnology，最高2000MT/sMHz的传输带宽。内建矽统科技独家AdvancedHyperStreamingTechnology，MuTIOL1GTechnology。

18、FQFP(finepitchquadflatpackage)

小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。塑料四边引出扁平封装PQFP(PlasticQuadFlatPackage)PQFP的封装形式最为普遍。其芯片引脚之间距离很小，引脚很细，很多大规模或超大集成电路都采用这种封装形式，引脚数量一般都在100个以上。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板芯片采用这种封装形式。此种封装形式的芯片必须采用SMT技术(表面安装设备)将芯片与电路板焊接起来。采用SMT技术安装的芯片不必在电路板上打孔，一般在电路板表面上有设计好的相应引脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。SMT技术也被广泛的使用在芯片焊接领域，此后很多高级的封装技术都需要使用SMT焊接。

以下是一颗AMD的QFP封装的286处理器芯片。0.5mm焊区中心距，208根I/O引脚，外形尺寸28？28mm，芯片尺寸10？10mm，则芯片面积/封装面积=10？10/28？28=1：7.8，由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小了。

19、CPAC(globetoppadarraycarrier)

美国Motorola公司对BGA的别称(见BGA)。

20、CQFP軍用晶片陶瓷平版封裝(CeramicQuadFlat-packPackage)

右邊這顆晶片為一種軍用晶片封裝(CQFP)，這是封裝還沒被放入晶體以前的樣子。這種封裝在軍用品以及航太工業用晶片才有機會見到。晶片槽旁邊有厚厚的黃金隔層(有高起來，照片上不明顯)用來防止輻射及其他干擾。外圍有螺絲孔可以將晶片牢牢固定在主機板上。而最有趣的就是四周的鍍金針腳，這種設計可以大大減少晶片封裝的厚度並提供極佳的散熱。

21、H-(withheatsink)

表示带散热器的标记。例如，HSOP表示带散热器的SOP。

22、PinGridArray(SurfaceMountType)

表面贴装型PGA。通常PGA为插装型封装，引脚长约3.4mm。表面贴装型PGA在封装的底面有陈列状的引脚，其长度从1.5mm到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法，因而也称为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm，比插装型PGA小一半，所以封装本体可制作得不怎么大，而引脚数比插装型多(250～528)，是大规模逻辑LSI用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。

PGA封装威刚迷你DDR333本内存

23、JLCC封装(J-leadedchipcarrier)

J形引脚芯片载体。指带窗口CLCC和带窗口的陶瓷QFJ的别称(见CLCC和QFJ)。部分半导体厂家采用的名称。

24、LCC封装(Leadlesschipcarrier)

无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装，也称为陶瓷QFN或QFN-C(见QFN)。

25、LGA封装(landgridarray)

触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227触点(1.27mm中心距)和447触点(2.54mm中心距)的陶瓷LGA，应用于高速逻辑LSI电路。

LGA与QFP相比，能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外，由于引线的阻抗小，对于高速LSI是很适用的。但由于插座制作复杂，成本高，现在基本上不怎么使用。预计今后对其需求会有所增加。

AMD的2.66GHz双核心的OpteronF的SantaRosa平台

26、LOC封装(leadonchip)

芯片上引线封装。LSI封装技术之一，引线框架的前端处于芯片上方的一种结构，芯片的中心附近制作有凸焊点，用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比，在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm左右宽度。

日立金属推出2.9mm见方3轴加速度传感器

27、LQFP封装(lowprofilequadflatpackage)

薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm的QFP，是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。

28、L-QUAD封装

陶瓷QFP之一。封装基板用氮化铝，基导热率比氧化铝高7～8倍，具有较好的散热性。封装的框架用氧化铝，芯片用灌封法密封，从而抑制了成本。是为逻辑LSI开发的一种封装，在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208引脚(0.5mm中心距)和160引脚(0.65mm中心距)的LSI逻辑用封装，并于1993年10月开始投入批量生产。

29、MCM封装(multi-chipmodule)

多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。

根据基板材料可分为MCM-L，MCM-C和MCM-D三大类。

MCM-L是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高，成本较低。

MCM-C是用厚膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件，与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。

MCM-D是用薄膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的，但成本也高。

30、MFP封装(miniflatpackage)

小形扁平封装。塑料SOP或SSOP的别称(见SOP和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。

31、MQFP封装(metricquadflatpackage)

按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP进行的一种分类。指引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm～2.0mm的标准QFP(见QFP)。

32、MQUAD封装(metalquad)

美国Olin公司开发的一种QFP封装。基板与封盖均采用铝材，用粘合剂密封。在自然空冷条件下可容许2.5W～2.8W的功率。日本新光电气工业公司于1993年获得特许开始生产。

33、MSP封装(minisquarepackage)

QFI的别称(见QFI)，在开发初期多称为MSP。QFI是日本电子机械工业会规定的名称。

34、OPMAC封装(overmoldedpadarraycarrier)

模压树脂密封凸点陈列载体。美国Motorola公司对模压树脂密封BGA采用的名称(见BGA)。

35、P-(plastic)封装

表示塑料封装的记号。如PDIP表示塑料DIP。

36、PAC封装(padarraycarrier)

凸点陈列载体，BGA的别称(见BGA)。

37、PCLP(printedcircuitboardleadlesspackage)

印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引脚中心距有0.55mm和0.4mm两种规格。目前正处于开发阶段。

38、PFPF(plasticflatpackage)

塑料扁平封装。塑料QFP的别称(见QFP)。部分LSI厂家采用的名称。

39、PGA(pingridarray)

陈列引脚封装。插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下，多数为陶瓷PGA，用于高速大规模逻辑LSI电路。成本较高。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从64到447左右。了为降低成本，封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64～256引脚的塑料PGA。另外，还有一种引脚中心距为1.27mm的短引脚表面贴装型PGA(碰焊PGA)。(见表面贴装型PGA)。