从七种封装类型，看芯片封装发展史

芯片封装的发展历程可以总结为七种类型：TO→DIP→SOP→QFP→PLCC→BGA→CSP。

TO：最早的封装类型，代表了晶体管外壳，现在仍然有晶体管采用这种封装。

DIP：双列直插式封装，初学电子时常用于面包板和学习51单片机等。

SOP：小外形封装，是目前最常见的贴片式封装，具有方便操作和较高可靠性的特点。

QFP：小型方块平面封装，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼型，适用于大规模集成电路。

PLCC：塑封J引线芯片封装，外形呈正方形，适合SMT表面安装技术，具有小尺寸和高可靠性。

BGA：球栅阵列封装，具有更小的体积、更好的散热性和电性能，广泛应用于高集成度、高功耗芯片。

CSP：面积最小、厚度最小的封装，适用于内存芯片等领域，拥有更多的输入/输出端数。

随着集成电路的发展，封装类型不断演进，从较大的直插式封装（DIP）到高集成度的BGA和CSP封装，为芯片提供了更好的性能、散热和可靠性。正确选择合适的封装类型对于芯片设计和应用至关重要。

一些封装厂商的封装类型和封装技术也越来越多，例如宇凡微支持ssop、sot23、msop、qfn等多达十几种封装方式，有需求欢迎联系宇凡微电子。

芯片的封装和材料【图文介绍】

IC Package，指芯片（Die）和不同类型的框架（L/F）及塑封料（EMC）合在一起，形成不同形状的封装体。

▌ IC Package一般以封装材料，PCB板连接方式，封装外型三种划分。

按照封装材料划分：金属封装、陶瓷封装、塑料封装。

金属封装主要用于军工，航天技术和无商业化产品；

塑料封装用于消费电子，因其成本低，工艺简单，可靠性高。所以市场上绝大部分都是塑料封装；

陶瓷封装优于金属封装，也用于军事产品，市场上占少部分；

▌ 按照和PCB板连接方式分为：PTH封装，SMT封装

PTH(Pin Through Hole),，通孔式封装；

SMT(Surface Mount Technology)，表面贴装式封装。

目前市场上大部分IC均采为SMT式的封装。

▌ 按照封装外型可分为：SOT、SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP等。封装形式和工艺逐步高级和复杂。

QFN(Quad Flat No-lead Package): 四方无引脚扁平封装.SOIC(Small Outline IC): 小外形IC封装.TSSOP(Thin Small Shrink Outline Package): 薄小外形封装.QFP(Quad Flat Package): 四方引脚扁平式封装.BGA(Ball Grid Array Package): 球栅阵列式封装.CSP(Chip Scale Package): 芯片尺寸级封装.

▌ 决定封装形式的两个关键因素：

1.封装效率。芯片面积/封装面积，尽量接近1:1；

2.引脚数。引脚数越多，越高级，但是工艺难度也复杂；

CSP由于采用了Flip Chip技术和裸片封装，达到了芯片面积/封装面积=1:1，目前属于最复杂的技术；

▌== 封装的原材料==

▌ 晶圆（Wafer）.

▌ 引线框架（L/F:Lead Frame）.

提供电路连接和Die的固定作用；主要材料为铜，会在上面进行镀银、Ni/Pd/Au等材料；Lead Frame的制程有Etch和Stamp两种；容易氧化，固需存放于氮气柜中，湿度需小于40%RH;除了BGA和CSP外，其他Package都会采用Lead Frame，BGA采用的是Substrate；

▌ 焊接金线（Gold Wire）.

主要是将芯片和外部引线框架的电性和物理连接.金线采用的是99.99%的高纯度金.同时，出于成本考虑，目前有采用铜线和铝线工艺的。好处是降低成本，但是工艺难度加大，良率会降低。线径决定了可传导的电流：0.8mil，1.0mil，1.3mil，1.5mil和2.0mil.

▌ 塑封料/环氧树脂（Mold Compound）.

主要成分为：环氧树脂及各种添加剂（固化剂，改性剂，脱 模剂，染色剂，阻燃剂等）.主要功能为：在熔融状态下将Die和Lead Frame包裹起来，提供物理和电气保护，防止外界干扰.需要在零下5°保存，如果需要使用需要在常温下回温24小时。

▌ 银浆（Epoxy）.

成分为环氧树脂填充金属粉末（Ag）.有三个作用：将Die固定在Die Pad上；散热作用；导电作用。需要在零下50°保存，如果需要使用需要在常温下回温24小时。

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