IC載板技術 - 介紹​IC封裝形式與IC封裝種類

IC晶片是把許多微電子元器件形成的集成電路放在一塊塑基上做成的一塊晶片，是一種微型電子器件。 IC封裝就是指把IC晶片上的電路管脚，用導線接引到外部接頭處，以便與其它器件連接。 封裝形式是指安裝電晶體IC晶片用的外殼。 它不僅起著安裝、固定、密封、保護晶片及增强電熱效能等方面的作用，而且還通過晶片上的接點用導線連接到封裝外殼的引脚上，這些引脚又通過印刷電路板上的導線與其他器件相連接，從而實現內部晶片與外部電路的連接。 因為晶片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質對晶片電路的腐蝕而造成電力效能下降。

IC封裝形式

IC的封裝，按資料基本分為金屬、陶瓷、塑膠三類，按電極引脚的形式分為通孔插裝式和表面安裝式兩種。 這幾種封裝形式各有特點，應用領域也有所區別。

1、金屬封裝

金屬封裝散熱性好、電磁遮罩好、可靠性高，但安裝不够方便、成本較高。 這種封裝形式常見於高精度IC或大功率器件。

2、陶瓷封裝

採用陶瓷封裝的IC導熱好且耐高溫，但成本比塑膠封裝高，所以一般都是高檔晶片。 國家標準規定的陶瓷封裝IC可分為扁平型和雙列直插型，國外一般稱為DIP型。 但扁平型封裝的陶瓷扁平IC的水准引脚較長，現在被引脚較短的SMT封裝所取代，已經很少見到。 直插型陶瓷封裝的IC，隨著引脚數的新增，發展為CPGA形式。

3、塑膠封裝

這是最常見的封裝形式，最大的特點是工藝簡單、成本低，因而被廣泛使用。 國家標準規定塑膠封裝的形式可分為扁平型（B型）和直插型（P型）兩種。 隨著IC品種規格的新增和集成度的提高，電路的封裝已經成為一個專業性很强的工藝科技領域。 現在，國內外的IC封裝名稱逐漸趨於一致，不論是陶瓷材料的還是塑膠資料的，均按IC的引脚佈置形式來區分。

為了降低成本、方便使用，現時中功率器件也大量採用塑膠封裝形式。 但為了限制溫昇並有利於散熱，通常採用PV-DIP形式的封裝，同時封裝一塊導熱金屬板，以便於加裝散熱片。

4、IC的引脚排列

IC是多引脚器件，在電路板上安裝晶片，必須嚴格按照引脚的起始標誌和排列順序插裝。 絕大多數IC相鄰兩個引脚的間距是2.54mm（100mil），寬間距的是5.08mm（200mil），窄間距的是1.778mm（70mil）。 DIP封裝晶片兩列引脚之間的距離是7.62mm（300mil）或15.24mm（600mil）。 IC的表面一般都有引脚排列起始標誌，DIP封裝的IC通常是其表面的一個圓形凹點或弧形缺口。 當起始標誌位於晶片的左邊時，晶片左下方離這個標誌最近的引脚被定義為IC的第1脚，按逆時針方向排列。

IC封裝種類

封裝大致發展歷程大概是TO→DIP→PLCC→QFP→PGA→BGA→CSP→MCM，科技一代比一代先進，並且可靠性也得到了提高。

1、DIP雙列直插式封裝，DIP是指採用雙列直插形式封裝的集成電路晶片，絕大多數中小規模集成電路（IC）均採用這種封裝形式，其引脚數一般不超過100個。 採用DIP封裝的IC有兩排引脚，需要插入到具有DIP結構的晶片插座上。

2、QFP/PFP類型封裝，QFP/PFP封裝的晶片引脚之間距離很小，管脚很細，一般大規模或超大型集成電路都採用這種封裝形式。 用這種形式封裝的晶片必須採用SMD（表面安裝設備科技）將晶片與主機板焊接起來。

3、BGA類型封裝，隨著集成電路科技的發展，對集成電路的封裝要求更加嚴格。 這是因為封裝技術關係到產品的功能性，當IC的頻率超過100MHZ時，傳統封裝管道可能會產生所謂的“CrossTalk”現象，而且當IC的管脚數大於208 Pin時，傳統的封裝管道有其困難度。 囙此，除使用QFP封裝管道外，現今大多數的高脚數晶片皆轉為使用BGA（BALL Grid Array PACKAGE）封裝技術。

4、SO類型封裝，SO類型封裝包含有：SOP（小外形封裝）、TOSP（薄小外形封裝）、SSOP（縮小型SOP）、VSOP（甚小外形封裝）、SOIC（小外形集成電路封裝）等類似於QFP形式的封裝，只是只有兩邊有管脚的晶片封裝形式，該類型的封裝是表面貼裝型封裝之一，引脚從封裝兩側引出呈“L”字形。

5、QFN封裝類型，QFN是一種無引線四方扁平封裝，是具有外設終端墊以及一個用於機械和熱量完整性暴露的晶片墊的無鉛封裝。 該封裝可為正方形或長方形。 封裝四側配寘有電極觸點，由於無引脚貼裝佔有面積比QFP小，高度比QFP低。