Tecnologia PCBA - Sei generi di imballaggio comune del circuito integrato

1. Pacchetto SO

La maggior parte dei circuiti integrati su piccola scala con meno cavi utilizzano questo piccolo pacchetto. Esistono diversi tipi di pacchetti SO. La larghezza del chip è inferiore a 0.15in e il numero di pin dell'elettrodo è relativamente piccolo (solitamente tra 8 e 40 pin), che è chiamato pacchetto SOP; la larghezza del chip è più di 0.25in e il numero di pin dell'elettrodo è più di 44. Questo tipo di chip è chiamato pacchetto SOL, questo tipo di chip è comunemente usato nella memoria ad accesso casuale (RAM); La larghezza del chip è più di 0,6 in, il numero di pin dell'elettrodo è più di 44, è chiamato pacchetto SOW, questo tipo di chip è comunemente usato nella memoria programmabile (E2PROM). Alcuni pacchetti SOP utilizzano pacchetti miniaturizzati o sottili, che sono chiamati pacchetti SSOP e pacchetti TSOP, rispettivamente. La maggior parte dei perni del pacchetto SO utilizzano elettrodi a forma di ala e alcune memorie utilizzano elettrodi a forma di J (chiamati SOJ), che è favorevole ad espandere la capacità di stoccaggio sulla presa. Il passo del perno del pacchetto SO è 1.27mm, 1.0mm, 0.8mm, 0.65mm e 0.5mm.

2. Pacchetto QFP

QFP (Quad Flat Package) è un pacchetto piatto a quattro pin laterali, che è una delle principali forme di imballaggio dei circuiti integrati montati in superficie. I perni sono disegnati da quattro lati a forma di ala (L). Ci sono tre tipi di substrati: ceramica, metallo e plastica. In termini quantitativi, gli imballaggi in plastica rappresentano la stragrande maggioranza. Quando il materiale non è specificamente indicato, è plastica QFP nella maggior parte dei casi. Plastic QFP è il pacchetto LSI multi-pin più popolare. Viene utilizzato non solo per circuiti LSI a logica digitale come microprocessori e gate array, ma anche per circuiti LSI analogici come l'elaborazione del segnale VTR e l'elaborazione del segnale audio. La distanza del centro del perno ha varie specifiche come 1.0mm, 0.8mm, 0.65mm, 0.5mm, 0.4mm, 0.3mm, ecc La distanza minima del perno è 0.3mm e il massimo è 1.27mm. Il numero massimo di pin nella specifica della distanza del centro di 0.65mm è 304.

Al fine di prevenire la deformazione del perno, sono apparse diverse varietà QFP migliorate. Ad esempio, il BQFP con cuscinetti in resina (orecchie d'angolo) sui quattro angoli della confezione presenta sporgenze sui quattro angoli del corpo della confezione per evitare che i perni si piegano e si deformino durante il trasporto o il funzionamento.

3. Pacchetto PLCC

PLCC è un pacchetto di supporto di chip di plastica al piombo per circuiti integrati. I suoi perni sono agganciati indietro verso l'interno, chiamati elettrodi a forma di gancio (a forma di J). Il numero di pin dell'elettrodo è da 16 a 84 e il passo è di 1,27mm. La maggior parte dei circuiti integrati confezionati da PLCC sono memorie programmabili. Il chip può essere installato su una presa dedicata, che può essere facilmente rimosso per riscrivere i dati; Al fine di ridurre il costo della presa, il chip PLCC può anche essere saldato direttamente sul circuito stampato, ma la saldatura manuale è più difficile. L'aspetto del PLCC è quadrato e rettangolare. La forma quadrata è chiamata JEDEC MO-047, con 20 ~ 124 perni; La forma rettangolare è chiamata JEDEC MO-052, con 18 ~ 32 perni.

4. Pacchetto LCCC

LCCC è un pacchetto senza pin nel circuito integrato SMD confezionato da un supporto di chip ceramico; il chip è confezionato su un supporto ceramico e la forma è quadrata e rettangolare. Le estremità senza piombo della saldatura dell'elettrodo sono disposte sui quattro lati del fondo della confezione. Gli elettrodi Il numero dei quadrati è 16, 20, 24, 28, 44, 52, 68, 84, 100, 124 e 156, e i rettangoli sono rispettivamente 18, 22, 28 e 32. Ci sono due tipi di passo di piombo: 1.0mm e 1.27mm.

La caratteristica del terminale di derivazione LCCC è che c'è una scanalatura metallizzata simile a castello sul lato del guscio ceramico per collegarsi con l'elettrodo placcato oro sul fondo del guscio, che fornisce un breve percorso del segnale, bassa induttanza e perdita di capacità e può essere utilizzata per le condizioni di lavoro ad alta frequenza, come micro unità processore, gate array e memoria.

Il chip del circuito integrato LCCC è completamente sigillato, alta affidabilità, ma alto nel prezzo. È utilizzato principalmente nei prodotti militari e deve essere considerato se il coefficiente di espansione termica tra il dispositivo e il circuito stampato è coerente.

5. Pacchetto PQFN

PQFN è un pacchetto senza piombo con una forma quadrata o rettangolare. C'è un grande pad esposto al centro del fondo del pacchetto, che migliora le prestazioni di dissipazione del calore. Ci sono pad conduttivi per il collegamento elettrico intorno alla periferia del pacchetto intorno ai pad grandi. Poiché il pacchetto PQFN non ha pin a forma di ala come SOP, QFP, ecc., il percorso conduttivo tra il perno interno e il pad è breve, l'auto-induttanza e la resistenza del cablaggio nel pacchetto sono molto basse, quindi può fornire buone prestazioni elettriche. Poiché PQFN ha buone proprietà elettriche e termiche, piccole dimensioni e bassa massa, è diventato una scelta ideale per molte nuove applicazioni. PQFN è molto adatto per applicazioni in prodotti ad alta densità come telefoni cellulari, fotocamere digitali, PDA, DV, smart card e altri dispositivi elettronici portatili.

6. Pacchetto BGA

Il pacchetto BGA è il pacchetto ball grid array. Cambia i perni dell'elettrodo a forma di J o a forma di ala del pacchetto originale del dispositivo PccQFP in perni sferici e cambia la sequenza "lineare singola" degli elettrodi dalla periferia del corpo del dispositivo al "pieno" sotto il fondo del corpo. La griglia "piatta" è organizzata. In questo modo, la distanza tra i pin può essere evacuata e il numero di pin può essere aumentato. La matrice di sfere di saldatura può essere completamente o parzialmente distribuita sulla superficie inferiore del dispositivo.

Il metodo BGA può ridurre significativamente l'area della superficie del pacchetto del chip: Assumendo che un circuito integrato su larga scala abbia 400 pin dell'elettrodo I/O e lo stesso passo del pin è 1,27mm, quindi il chip QFP quadrato ha 100 pin su ogni lato e il lato è lungo. Almeno 127mm, la superficie del chip deve essere 160cm2; E i perni dell'elettrodo del chip quadrato BGA sono disposti uniformemente sotto il chip in 20 * 20 righe, con una lunghezza laterale di soli 25,4 mm e l'area superficiale del chip è inferiore a 7cm2. Si può vedere che per i circuiti integrati su larga scala con la stessa funzione, la dimensione del pacchetto BGA è molto più piccola di quella del QFP, che favorisce il miglioramento della densità di assemblaggio sul PCB.

Dal punto di vista dell'assemblaggio e della saldatura, la tolleranza di montaggio dei chip BGA è di 0,3 mm, che è molto inferiore al requisito di 0,08 mm per i chip QFP. Ciò rende l'affidabilità di montaggio dei chip BGA significativamente migliorata e il tasso di errore di processo è notevolmente ridotto. I requisiti di assemblaggio possono essere fondamentalmente soddisfatti con le normali macchine multifunzionali di posizionamento e le attrezzature di saldatura di riflusso.

L'uso di chip BGA accorcia la lunghezza media della linea del prodotto e migliora la risposta in frequenza e altre proprietà elettriche del circuito.

Quando si salda con l'apparecchiatura di saldatura a riflusso, l'alta tensione superficiale della sfera di saldatura porta all'effetto di autoallineamento del chip (chiamato anche "auto-centraggio" o "effetto di auto-posizionamento"), che migliora la qualità del montaggio e della saldatura.

A causa degli evidenti vantaggi del packaging BGA, anche le varietà BGA di circuiti integrati su larga scala si stanno rapidamente diversificando. Sono emerse molte forme, come il BGA ceramico (CBGA), il BGA plastico (PBGA) e il micro-BGA (Micro-BGA, µBGA o CSP). La differenza principale tra i primi due sta nel materiale del substrato del pacchetto. Per esempio, CBGA utilizza ceramica. PBGA utilizza resina BT; quest'ultimo si riferisce a quei circuiti microintegrati la cui dimensione del pacchetto è relativamente vicina alla dimensione del chip.