芯片封裝發展進程、形式與芯片封裝清洗介紹
一、封裝知識
封裝,就是指把硅片上的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接。封裝形式是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方面的作用,而且還通過芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件相連接,從而實現內部芯片與外部電路的連接。
因為芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB(印制電路板)的設計和制造,因此它是至關重要的。
衡量一個芯片封裝技術先進與否的重要指標是芯片面積與封裝面積之比,這個比值越接近1越好。
封裝時主要考慮的因素:
1、芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率盡量1比1;
2、基于散熱的要求,封裝越薄越好。
3、引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠,以保證互不干擾,提高性能;
二、封裝大致經過了如下發展進程:
結構方面:
TO→DIP→PLCC→QFP→BGA→CSP
材料方面:
金屬、陶瓷→陶瓷、塑料→塑料;
引腳形狀:
長引線直插→短引線
無引線貼裝→球狀凸點;
裝配方式:
通孔插裝→表面組裝→直接安裝
三、具體的封裝形式
1、 SOP/SOIC封裝
SOP是英文Small Outline Package 的縮寫,即小外形封裝。SOP封裝技術由1968~1969年菲利浦公司開發成功,以后逐漸派生出SOJ{J型引腳小外形封裝}TSOP{薄小外形封裝}VSOP{甚小外形封裝}SSOP{縮小型SOP}TSSOP{薄的縮小型SOP}SOT{小外形晶體管}SOIC{小外形集成電路}
2、 DIP封裝
DIP是英文 Double In-line Package的縮寫,即雙列直插式封裝。
3、 PLCC封裝
PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的縮寫,即塑封J引線芯片封裝。PLCC封裝方式,外形呈正方形,32腳封裝,而且四周都有管腳,外形尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝適合用SMT表面安裝技術在PCB上安裝布線,具外形尺寸小可靠性高。
4、 TQFP封裝
TQFP是英文thin quad flat package的縮寫,即薄塑封四角扁平封裝。
5、 PQFP封裝
PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的縮寫,即塑封四角扁平封裝。PQFP封裝的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大規模集成電路采用這種封裝形式,其引腳數一般都在100以上。
6、 BGA封裝
BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,即球柵陣列封裝。為了滿足發展的需要,BGA封裝開始被應用于生產。
四、芯片封裝清洗:
合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。
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以上為本公司一些經驗的累積,因工藝問題內容廣泛,沒有面面俱到,只對常見問題作分析,隨著電子產業的不斷更新換代,新的工藝問題也不斷出現,本公司自成立以來不斷的追求產品的創新,做到與時俱進,熟悉各種生產復雜工藝,能為各種客戶提供全方位的工藝、設備、材料的清洗解決方案支持。
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