PCBA-Technologie - Sechs Arten gemeinsamer Verpackungen für integrierte Schaltungen

1. SO package

Most small-scale integrierte Schaltungen Mit weniger Leads verwenden Sie dieses kleine Paket. Es gibt mehrere Arten von SO-Paketen. Die Spanbreite ist kleiner als 0.15in, and the number of electrode pins is relatively small (usually between 8 and 40 pins), das SOP-Paket genannt wird; die Spanbreite ist mehr als 0.25in, und die Anzahl der Elektrodenstifte ist mehr als 44. Diese Art von Chip wird SOL-Paket genannt, this kind of chip is commonly used in random access memory (RAM); the chip width is more than 0.6in, die Anzahl der Elektrodenstifte ist mehr als 44, es heißt SOW-Paket, this kind of chip is commonly used in programmable memory (E2PROM). Einige SOP-Pakete verwenden miniaturisierte oder dünne Pakete, die SSOP-Pakete und TSOP-Pakete genannt werden, jeweils. Die meisten SO-Paketstifte verwenden flügelförmige Elektroden, and some memories use J-shaped electrodes (called SOJ), die zur Erweiterung der Speicherkapazität auf der Steckdose förderlich ist. Die Pin Pitch des SO Pakets ist 1.27mm, 1.0mm, 0.8mm, 0.65mm und 0.5mm.

2. QFP-Paket

QFP (Quad Flat Package) ist ein vierseitiges Pin-Flachpaket, das eine der Hauptverpackungsformen für oberflächenmontierte integrierte Schaltungen ist. Die Stifte sind von vier Seiten in Flügelform (L) gezeichnet. Es gibt drei Arten von Substraten: Keramik, Metall und Kunststoff. Mengenmäßig machen Kunststoffverpackungen den überwiegenden Teil aus. Wenn das Material nicht speziell angegeben ist, handelt es sich in den meisten Fällen um Kunststoff QFP. Kunststoff QFP ist das beliebteste mehrpolige LSI-Paket. Es wird nicht nur für digitale Logik-LSI-Schaltungen wie Mikroprozessoren und Gate-Arrays verwendet, sondern auch für analoge LSI-Schaltungen wie VTR-Signalverarbeitung und Audiosignalverarbeitung. Der Stiftmittenabstand hat verschiedene Spezifikationen wie 1.0mm, 0.8mm, 0.65mm, 0.5mm, 0.4mm, 0.3mm, etc. Der minimale Stiftabstand ist 0.3mm, und das Maximum ist 1.27mm. Die maximale Anzahl von Stiften in der 0.65mm Mittelabstandsspezifikation ist 304.

Um eine Verformung der Stifte zu verhindern, sind mehrere verbesserte QFP-Varianten erschienen. Zum Beispiel hat das BQFP mit Harzkissen-Pads (Eckohren) an den vier Ecken des Pakets Vorsprünge an den vier Ecken des Paketkörpers, um zu verhindern, dass sich die Stifte während des Transports oder Betriebs biegen und verformen.

3. PLCC-Paket

PLCC ist ein bleifreies Kunststoff-Chip-Trägerpaket für integrierte Schaltungen. Seine Stifte werden nach innen eingehakt, sogenannte hakenförmige (J-förmige) Elektroden. Die Anzahl der Elektrodenstifte beträgt 16 bis 84, und die Tonhöhe ist 1.27mm. Die meisten integrierten Schaltungen, die von PLCC verpackt werden, sind programmierbare Speicher. Der Chip kann auf einer dedizierten Buchse installiert werden, die leicht entfernt werden kann, um die Daten umzuschreiben; Um die Kosten für die Buchse zu reduzieren, kann der PLCC-Chip auch direkt auf die Leiterplatte gelötet werden, aber das manuelle Löten ist schwieriger. Das Aussehen von PLCC ist quadratisch und rechteckig. Die quadratische Form wird JEDEC MO-047 genannt, mit 20~124 Stiften; Die rechteckige Form wird JEDEC MO-052 genannt, mit 18~32 Stiften.

4. LCCC-Paket

LCCC ist ein Paket ohne Pins in der SMD integrierte Schaltung mit einem keramischen Chipträger verpackt; Der Chip ist auf einem Keramikträger verpackt, und die Form ist quadratisch und rechteckig. Die bleifreien Elektrodenlötenden sind an den vier Seiten des Gehäusebodens angeordnet. Die Elektroden Die Anzahl der Quadrate beträgt 16, 20, 24, 28, 44, 52, 68, 84, 100, 124, und 156, und die Rechtecke sind 18, 22, 28, und 32, jeweils. Es gibt zwei Arten von Lead Pitch: 1.0mm und 1.27mm.

Die Eigenschaft des LCCC-Anschlusses ist, dass es eine kastenartige metallisierte Nut auf der Seite der Keramikschale gibt, um mit der vergoldeten Elektrode auf der Unterseite der Schale zu verbinden, die einen kurzen Signalweg, eine geringe Induktivität und einen Kapazitätsverlust bietet und für hochfrequente Arbeitsbedingungen wie Mikroprozessoreinheit, Gate-Array und Speicher verwendet werden kann.

Der Chip der LCCC-integrierten Schaltung ist vollständig versiegelt, hohe Zuverlässigkeit, aber hoch im Preis. Es wird hauptsächlich in militärischen Produkten verwendet, und es muss berücksichtigt werden, ob der Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen dem Gerät und der Leiterplatte konsistent ist.

5. PQFN-Paket

PQFN ist ein bleifreies Paket mit einer quadratischen oder rechteckigen Form. Es gibt ein großes freiliegendes Pad in der Mitte des Paketbodens, das die Wärmeableitungsleistung verbessert. Um die großen Pads herum gibt es leitfähige Pads für den elektrischen Anschluss. Da das PQFN-Paket keine flügelförmigen Stifte wie SOP, QFP usw. hat, ist der leitfähige Weg zwischen dem internen Stift und dem Pad kurz, die Selbstinduktivität und der Verdrahtungswiderstand im Paket sind sehr niedrig, so dass es eine gute elektrische Leistung liefern kann. Da PQFN gute elektrische und thermische Eigenschaften, geringe Größe und geringe Masse hat, ist es eine ideale Wahl für viele neue Anwendungen geworden. PQFN eignet sich sehr gut für Anwendungen in hochdichten Produkten wie Mobiltelefonen, Digitalkameras, PDAs, DVs, Smartcards und anderen tragbaren elektronischen Geräten.

6. BGA-Paket

Das BGA-Paket ist das Kugelgitter-Array-Paket. Es ändert die J-förmigen oder flügelförmigen Elektrodenstifte des ursprünglichen Gerätes PccQFP-Pakets in sphärische Stifte und ändert die "einzelne lineare" Folge von Elektroden von der Peripherie des Gerätekörpers auf die "volle" unter der Unterseite des Körpers. Das "flache" Rasterarray ist angeordnet. Auf diese Weise kann der Stiftabstand evakuiert und die Anzahl der Stifte erhöht werden. Die Lötkugel-Anordnung kann ganz oder teilweise auf der Geräteunterseite verteilt werden.

Das BGA-Verfahren kann die Gehäuseoberfläche des Chips erheblich reduzieren: Angenommen eine großflächige integrierte Schaltung hat 400-I/O-Elektrodenstifte und die gleiche Pin-Neigung ist 1.27mm, dann hat der quadratische QFP-Chip 100-Pins auf jeder Seite, und die Seite ist lang. Mindestens 127mm muss die Oberfläche des Chips 160cm2 sein; und die Elektrodenstifte des quadratischen BGA-Chips sind gleichmäßig unter dem Chip in 20*20 Reihen angeordnet, mit einer Seitenlänge von nur 25.4mm, und die Oberfläche des Chips ist weniger als 7cm2. Es kann gesehen werden, dass für große integrierte Schaltungen mit der gleichen Funktion die Größe des BGA-Pakets viel kleiner als die des QFP ist, was zur Verbesserung der Montagedichte auf der Leiterplatte förderlich ist.

Aus der Perspektive der Montage und des Lötens ist die Montagetoleranz von BGA-Chips 0.3mm, die viel niedriger ist als die Anforderung von 0.08mm für QFP-Chips. Dadurch wird die Montagesicherheit von BGA-Chips deutlich verbessert und die Prozessfehlerrate stark reduziert. Die Montageanforderungen können grundsätzlich mit gewöhnlichen multifunktionalen Bestückungsmaschinen und Reflow-Lötanlagen erfüllt werden.

Die Verwendung von BGA-Chips verkürzt die durchschnittliche Leitungslänge des Produkts und verbessert den Frequenzgang und andere elektrische Eigenschaften der Schaltung.

Beim Löten mit Reflow-Lötanlagen führt die hohe Oberflächenspannung der Lötkugel zum Selbstausrichtungseffekt des Chips (auch "selbstzentrierender" oder "selbstpositionierender" Effekt genannt), der die Qualität der Montage und des Schweißens verbessert.

Aufgrund der offensichtlichen Vorteile von BGA Verpackungen, BGA-Sorten von Großserien integrierte Schaltungen auch schnell diversifizieren. Viele Formen sind entstanden, such as ceramic BGA (CBGA), plastic BGA (PBGA), and micro-BGA (Micro-BGA, µBGA or CSP). Der Hauptunterschied zwischen den ersten beiden liegt im Verpackungssubstratmaterial. Zum Beispiel, CBGA verwendet Keramik. PBGA verwendet BT-Harz; Letzteres bezieht sich auf die Mikro-integrierte Schaltungen deren Packungsgröße relativ nah an der Chipgröße liegt.