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解析40種芯片常用的LED封裝技術

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解析40種芯片常用的LED封裝技術

發布日期:2017-09-01 作者:勤美1 點擊:

LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯被密封在封裝體內,封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號,保護管芯正常工作?,F給大家介紹40種封裝技術。

  1、BGA封裝(ballgridarray)

  球形觸點陳列,表面貼裝型封裝之一。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點用以代替引腳,在印刷基板的正面裝配LSI芯片,然后用模壓樹脂或灌封方法進行密封。也稱為凸點陳列載體(PAC)。引腳可超過200,是多引腳LSI用的一種封裝。封裝本體也可做得比QFP(四側引腳扁平封裝)小。例如,引腳中心距為1.5mm的360引腳BGA僅為31mm見方;而引腳中心距為0.5mm的304引腳QFP為40mm見方。

  而且BGA不用擔心QFP那樣的引腳變形問題。該封裝是美國Motorola公司開發的,首先在便攜式電話等設備中被采用,今后在美國有可能在個人計算機中普及。Z初,BGA的引腳(凸點)中心距為1.5mm,引腳數為225?,F在也有一些LSI廠家正在開發500引腳的BGA。BGA的問題是回流焊后的外觀檢查?,F在尚不清楚是否有效的外觀檢查方法。有的認為,由于焊接的中心距較大,連接可以看作是穩定的,只能通過功能檢查來處理。美國Motorola公司把用模壓樹脂密封的封裝稱為OMPAC,而把灌封方法密封的封裝稱為GPAC(見OMPAC和GPAC)。

  2、BQFP封裝(quadflatpackagewithbumper)

  帶緩沖墊的四側引腳扁平封裝。QFP封裝之一,在封裝本體的四個角設置突起(緩沖墊)以防止在運送過程中引腳發生彎曲變形。美國半導體廠家主要在微處理器和ASIC等電路中采用此封裝。引腳中心距0.635mm,引腳數從84到196左右(見QFP)。


  
  3、碰焊PGA封裝(buttjointpingridarray)

  表面貼裝型PGA的別稱(見表面貼裝型PGA)。

  4、C-(ceramic)封裝

  表示陶瓷封裝的記號。例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。是在實際中經常使用的記號。

  5、Cerdip封裝

  用玻璃密封的陶瓷雙列直插式封裝,用于ECLRAM,DSP(數字信號處理器)等電路。帶有玻璃窗口的Cerdip用于紫外線擦除型EPROM以及內部帶有EPROM的微機電路等。引腳中心距2.54mm,引腳數從8到42。在日本,此封裝表示為DIP-G(G即玻璃密封的意思)。

  6、Cerquad封裝

  表面貼裝型封裝之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封裝DSP等的邏輯LSI電路。帶有窗口的Cerquad用于封裝EPROM電路。散熱性比塑料QFP好,在自然空冷條件下可容許1.5~2W的功率。但封裝成本比塑料QFP高3~5倍。引腳中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多種規格。引腳數從32到368。

  帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形。帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM的微機電路等。此封裝也稱為QFJ、QFJ-G(見QFJ)。

  7、CLCC封裝(ceramicleadedchipcarrier)

  帶引腳的陶瓷芯片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形。帶有窗口的用于封裝紫外線擦除型EPROM以及帶有EPROM的微機電路等。此封裝也稱為QFJ、QFJ-G(見QFJ)。

  8、COB封裝(chiponboard)

  板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術之一,半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現,芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現,并用樹脂覆蓋以確???性。雖然COB是Z簡單的裸芯片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如TAB和倒片焊技術。

  9、DFP(dualflatpackage)

  雙側引腳扁平封裝。是SOP的別稱(見SOP)。以前曾有此稱法,現在已基本上不用。

  10、DIC(dualin-lineceramicpackage)

  陶瓷DIP(含玻璃密封)的別稱(見DIP).

  11、DIL(dualin-line)DIP的別稱(見DIP)。

  歐洲半導體廠家多用此名稱。

  12、DIP(dualin-linepackage)雙列直插式封裝。

  插裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出,封裝材料有塑料和陶瓷兩種。DIP是Z普及的插裝型封裝,應用范圍包括標準邏輯IC,存貯器LSI,微機電路等。

  引腳中心距2.54mm,引腳數從6到64。封裝寬度通常為15.2mm。有的把寬度為7.52mm和10.16mm的封裝分別稱為skinnyDIP和slimDIP(窄體型DIP)。但多數情況下并不加區分,只簡單地統稱為DIP。另外,用低熔點玻璃密封的陶瓷DIP也稱為cerdip(見cerdip)。

  13、DSO(dualsmallout-lint)

  雙側引腳小外形封裝。SOP的別稱(見SOP)。部分半導體廠家采用此名稱。

  14、DICP(dualtapecarrierpackage)

  雙側引腳帶載封裝。TCP(帶載封裝)之一。引腳制作在絕緣帶上并從封裝兩側引出。由于利用的是TAB(自動帶載焊接)技術,封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅動LSI,但多數為定制品。另外,0.5mm厚的存儲器LSI簿形封裝正處于開發階段。在日本,按照EIAJ(日本電子機械工業)會標準規定,將DICP命名為DTP。

  15、DIP(dualtapecarrierpackage)

  同上。日本電子機械工業會標準對DTCP的命名(見DTCP)。

  16、FP(flatpackage)

  扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。QFP或SOP(見QFP和SOP)的別稱。部分半導體廠家采用此名稱。

  17、Flip-chip

  倒焊芯片。裸芯片封裝技術之一,在LSI芯片的電極區制作好金屬凸點,然后把金屬凸點與印刷基板上的電極區進行壓焊連接。封裝的占有面積基本上與芯片尺寸相同。是所有封裝技術中體積Z小、Z薄的一種。

  但如果基板的熱膨脹系數與LSI芯片不同,就會在接合處產生反應,從而影響連接的可靠性。因此必須用樹脂來加固LSI芯片,并使用熱膨脹系數基本相同的基板材料。其中SiS756北橋芯片采用Z新的Flip-chip封裝,全面支持AMDAthlon64/FX中央處理器。支持PCIExpressX16接口,提供顯卡Z高8GB/s雙向傳輸帶寬。支持Z高HyperTransportTechnology,Z高2000MT/sMHz的傳輸帶寬。內建矽統科技獨家AdvancedHyperStreamingTechnology,MuTIOL1GTechnology。

  18、FQFP(finepitchquadflatpackage)

  小引腳中心距QFP。通常指引腳中心距小于0.65mm的QFP(見QFP)。部分導導體廠家采用此名稱。塑料四邊引出扁平封裝PQFP(PlasticQuadFlatPackage)PQFP的封裝形式Z為普遍。其芯片引腳之間距離很小,引腳很細,很多大規?;虺蠹呻娐范疾捎眠@種封裝形式,引腳數量一般都在100個以上。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板芯片采用這種封裝形式。此種封裝形式的芯片必須采用SMT技術(表面安裝設備)將芯片與電路板焊接起來。采用SMT技術安裝的芯片不必在電路板上打孔,一般在電路板表面上有設計好的相應引腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點,即可實現與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。SMT技術也被廣泛的使用在芯片焊接領域,此后很多高級的封裝技術都需要使用SMT焊接。

  以下是一顆AMD的QFP封裝的286處理器芯片。0.5mm焊區中心距,208根I/O引腳,外形尺寸28?28mm,芯片尺寸10?10mm,則芯片面積/封裝面積=10?10/28?28=1:7.8,由此可見QFP比DIP的封裝尺寸大大減小了。

  19、CPAC(globetoppadarraycarrier)

  美國Motorola公司對BGA的別稱(見BGA)。

  20、CQFP軍用晶片陶瓷平版封裝(CeramicQuadFlat-packPackage)

  右邊這顆晶片為一種軍用晶片封裝(CQFP),這是封裝還沒被放入晶體以前的樣子。這種封裝在軍用品以及航太工業用晶片才有機會見到。晶片槽旁邊有厚厚的黃金隔層(有高起來,照片上不明顯)用來防止輻射及其他干擾。外圍有螺絲孔可以將晶片牢牢固定在主機板上。而Z有趣的就是四周的鍍金針腳,這種設計可以大大減少晶片封裝的厚度並提供極佳的散熱。

  21、H-(withheatsink)

  表示帶散熱器的標記。例如,HSOP表示帶散熱器的SOP。


  
  22、PinGridArray(SurfaceMountType)

  表面貼裝型PGA。通常PGA為插裝型封裝,引腳長約3.4mm。表面貼裝型PGA在封裝的底面有陳列狀的引腳,其長度從1.5mm到2.0mm。貼裝采用與印刷基板碰焊的方法,因而也稱為碰焊PGA。因為引腳中心距只有1.27mm,比插裝型PGA小一半,所以封裝本體可制作得不怎么大,而引腳數比插裝型多(250~528),是大規模邏輯LSI用的封裝。封裝的基材有多層陶瓷基板和玻璃環氧樹脂印刷基數。以多層陶瓷基材制作封裝已經實用化。

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  23、JLCC封裝(J-leadedchipcarrier)

  J形引腳芯片載體。指帶窗口CLCC和帶窗口的陶瓷QFJ的別稱(見CLCC和QFJ)。部分半導體廠家采用的名稱。

  24、LCC封裝(Leadlesschipcarrier)

  無引腳芯片載體。指陶瓷基板的四個側面只有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。是高速和高頻IC用封裝,也稱為陶瓷QFN或QFN-C(見QFN)。

  25、LGA封裝(landgridarray)

  觸點陳列封裝。即在底面制作有陣列狀態坦電極觸點的封裝。裝配時插入插座即可?,F已實用的有227觸點(1.27mm中心距)和447觸點(2.54mm中心距)的陶瓷LGA,應用于高速邏輯LSI電路。

  LGA與QFP相比,能夠以比較小的封裝容納更多的輸入輸出引腳。另外,由于引線的阻抗小,對于高速LSI是很適用的。但由于插座制作復雜,成本高,現在基本上不怎么使用。預計今后對其需求會有所增加。

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  26、LOC封裝(leadonchip)

  芯片上引線封裝。LSI封裝技術之一,引線框架的前端處于芯片上方的一種結構,芯片的中心附近制作有凸焊點,用引線縫合進行電氣連接。與原來把引線框架布置在芯片側面附近的結構相比,在相同大小的封裝中容納的芯片達1mm左右寬度。

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  27、LQFP封裝(lowprofilequadflatpackage)

  薄型QFP。指封裝本體厚度為1.4mm的QFP,是日本電子機械工業會根據制定的新QFP外形規格所用的名稱。

  28、L-QUAD封裝

  陶瓷QFP之一。封裝基板用氮化鋁,基導熱率比氧化鋁高7~8倍,具有較好的散熱性。封裝的框架用氧化鋁,芯片用灌封法密封,從而抑制了成本。是為邏輯LSI開發的一種封裝,在自然空冷條件下可容許W3的功率?,F已開發出了208引腳(0.5mm中心距)和160引腳(0.65mm中心距)的LSI邏輯用封裝,并于1993年10月開始投入批量生產。

  29、MCM封裝(multi-chipmodule)

  多芯片組件。將多塊半導體裸芯片組裝在一塊布線基板上的一種封裝。

  根據基板材料可分為MCM-L,MCM-C和MCM-D三大類。

  MCM-L是使用通常的玻璃環氧樹脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎么高,成本較低。

  MCM-C是用厚膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使用多層陶瓷基板的厚膜混合IC類似。兩者無明顯差別。布線密度高于MCM-L。

  MCM-D是用薄膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化鋁)或Si、Al作為基板的組件。布線密謀在三種組件中是Z高的,但成本也高。

  30、MFP封裝(miniflatpackage)

  小形扁平封裝。塑料SOP或SSOP的別稱(見SOP和SSOP)。部分半導體廠家采用的名稱。

  31、MQFP封裝(metricquadflatpackage)

  按照JEDEC(美國聯合電子設備委員會)標準對QFP進行的一種分類。指引腳中心距為0.65mm、本體厚度為3.8mm~2.0mm的標準QFP(見QFP)。

  32、MQUAD封裝(metalquad)

  美國Olin公司開發的一種QFP封裝?;迮c封蓋均采用鋁材,用粘合劑密封。在自然空冷條件下可容許2.5W~2.8W的功率。日本新光電氣工業公司于1993年獲得特許開始生產。

  33、MSP封裝(minisquarepackage)

  QFI的別稱(見QFI),在開發初期多稱為MSP。QFI是日本電子機械工業會規定的名稱。

  34、OPMAC封裝(overmoldedpadarraycarrier)

  模壓樹脂密封凸點陳列載體。美國Motorola公司對模壓樹脂密封BGA采用的名稱(見BGA)。

  35、P-(plastic)封裝

  表示塑料封裝的記號。如PDIP表示塑料DIP。

  36、PAC封裝(padarraycarrier)

  凸點陳列載體,BGA的別稱(見BGA)。

  37、PCLP(printedcircuitboardleadlesspackage)

  印刷電路板無引線封裝。日本富士通公司對塑料QFN(塑料LCC)采用的名稱(見QFN)。引腳中心距有0.55mm和0.4mm兩種規格。目前正處于開發階段。

  38、PFPF(plasticflatpackage)

  塑料扁平封裝。塑料QFP的別稱(見QFP)。部分LSI廠家采用的名稱。

  39、PGA(pingridarray)

  陳列引腳封裝。插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都采用多層陶瓷基板。在未專門表示出材料名稱的情況下,多數為陶瓷PGA,用于高速大規模邏輯LSI電路。成本較高。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數從64到447左右。了為降低成本,封裝基材可用玻璃環氧樹脂印刷基板代替。也有64~256引腳的塑料PGA。另外,還有一種引腳中心距為1.27mm的短引腳表面貼裝型PGA(碰焊PGA)。(見表面貼裝型PGA)。

  40、PiggyBack

  馱載封裝。指配有插座的陶瓷封裝,形關與DIP、QFP、QFN相似。在開發帶有微機的設備時用于評價程序確認操作。例如,將EPROM插入插座進行調試。這種封裝基本上都是定制品,市場上不怎么流通。


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