SMD集成电路-集成电路的封装之二

SMD集成电路包括各种数字电路和模拟电路的SSI~ULSI集成器件。由于工艺技术的进步,SMD集成电路的电气性能指标比THT集成电路更好一些,SMD内部的引线结构比较均匀,引线总长度更短,这对于器件的小型化和集成化来说,是更加合理的方案。

表面组装器件SMD的I/O电极有无引脚和有引脚两种形式。无引脚形式有陶瓷芯片载体封装(LCCC),占主导地位的引脚形状有翼形、钩形和球形三种。图(a)、(b)、(c)分别是翼形、钩形和球形引脚示意图。翼形引脚用于SOT/SOP/QFP封装,钩形引脚用于SOJ/PLCC封装,球形引脚用于下文将要介绍的BGA/CSP/Flip Chip封装,还有一种引脚形状叫对接引脚,如图(d)所示。

SMD引脚形状示意图
SMD引脚形状示意图

常见SMD集成电路封装的外形如下图所示。可以分成下列几类。

①SOT封装。

  • 一般有SOT23、SOT89和SOT143三种,其中SOT23是通用的表面组装三极管,SOT89适用于较高功率,SOT143一般用做射频晶体管。SOT封装既可用做晶体管,也可用做二极管。S0T焊接条件为:回流焊/波峰焊230~260℃,5~10S。

②SO封装。

  • 引线比较少的小规模集成电路大多采用这种小型封装。SO封装又分为几种,芯片宽度小于0.15in、电极引脚数目少于18脚的,叫做SOP封装,如图(a)所示;其中薄形封装的叫做TSOP封装;6.35mm宽的、电极引脚数目在20~44以上的,叫做SOL封装,如图(b)所示。SO封装的引脚采用翼形电极,引脚间距有1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm和0.5mm,特点是焊接容易,工艺检测方便,但占用面积较大。SOJ是两边“J”形引脚,特点是节省PCB面积。
常见SMD集成电路封装外形
常见SMD集成电路封装外形

③QFP封装。

  • 矩形四边都有电极引脚的SMD集成电路封装叫做QFP封装,其中PQFP封装的芯片四角有突出(角耳),薄形TQFP封装的厚度已经降到1.0mm或0.5mm。QFP封装也采用翼形的电极引脚形状,如图(c)所示。QFP封装的芯片一般都是大规模集成电路,在商品化的QFP芯片中,电极引脚数目最少的有20脚,最多可能达到300脚以上,引脚间距最小的是0.4mm(最小极限是0.3mm),最大的是1.27mm。QFP由于引线多,接触面积大,具有较高的焊接强度,但在运输、储存和安装中引线易折弯和损坏,使引线的共面度发生改变,影响器件的共面焊接。

PFP方式封装的芯片与QFP方式的基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

④LCCC封装。

  • 陶瓷芯片载体有无引线(LCCC)和有引线两种形式,因有引线的陶瓷芯片载体附加引线的工艺复杂烦琐,成本高,不适合大批量生产。LCCC无引线地组装在电路中,引进的寄生参数小,噪声和延时特性明显改善,陶瓷外壳的热阻也比塑料小,但因直接组装在基板表面,没有引线来帮助吸收应力,易造成焊点开裂,LCCC比其他类型价格高。LCCC具有良好的导热性能和耐腐蚀性,能在恶劣的环境下可靠工作,主要用于军事、航空航天、船舶等恶劣环境的装备中。
  • LCCC电极中心距有1.0mm和1.27mm两种,矩形有18、22、28和32个电极数,方形有16~156个电极数,其外形如图(d)所示。

⑤PLCC封装

  • 这种封装有引线芯片载体,比SOP更节省PCB面积,“J”形引线具有一定的弹性,可缓解安装和焊接的应力,防止焊点断裂,但由于这种封装焊在PCB上,所以检测焊点较困难。正方形的引线数有20~84个,矩形的引线数有18~32个,其外形如图(e)所示。PLCC封装的集成电路大多是可编程的存储器,芯片可以安装在专用的插座上,容易取下来对它改写其中的数据。为了降低插座的成本,PLCC芯片也可以直接焊接在电路板上,但用手工焊接比较困难。

⑥QFN封装

  • 这种封装具有良好的导电和散热性能,比传统的QFP器件体积更小、重量更轻,QFN器件和CSP有些相似,但元件底部没有焊球。

根据导电焊盘的不同设计,器件封装分两种类型:一种只裸露出封装底部的一面,其他部分被封装在元件内,称之为Saw Type,另一种焊盘有裸露在封装侧面的部分,称之为Punch Type.

以上内容是集成电路的封装之二的SMD集成电路,常见的分为SOT封装;SO封装;QFP封装;LCCC封装;PLCC封装;QFN封装共六种常见集成电路封装的SMD封装形式。

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