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封裝類型的選擇

Semi Connect ? 來(lái)源:Semi Connect ? 2023-04-03 15:09 ? 次閱讀
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封裝類型的選擇是IC 設(shè)計(jì)和封裝測(cè)試的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如果封裝類型選擇不當(dāng),可能會(huì)造成產(chǎn)品功能無(wú)法實(shí)現(xiàn),或者成本過(guò)高,甚至導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)失敗。

在選擇封裝類型時(shí),主要從封裝體的裝配方式、封裝體尺寸、封裝體總引腳數(shù)、產(chǎn)品可靠性、產(chǎn)品散熱性能、成本等主要方面綜合考慮。

(1)封裝體的裝配方式:選擇封裝類型的首要工作就是確定裝配方式,這直接決定電子產(chǎn)品封裝完后的 PCB 設(shè)計(jì)及如何與 PCB 連接。封裝的裝配方式主要有通孔插裝和表面貼裝兩種。通孔插裝就是將其外面的引腳利用插件的方式與PCB 連接,如 SIP 和 DIP;表面貼裝是通過(guò)表面貼裝技術(shù)將其快速地焊接到PCB 上,如 QFP、QFN 封裝、BGA 封裝、sop 等

(2)封裝體的尺寸:由于封裝工藝的極限會(huì)限制芯片尺寸(長(zhǎng)度、寬度和厚度),在選擇封裝體時(shí),首先保證芯片能夠安裝進(jìn)封裝體,再根據(jù)產(chǎn)品厚度要求選擇封裝體厚度。隨著消費(fèi)類電子越來(lái)越朝輕、薄、短、小的方向發(fā)展,封裝產(chǎn)品的厚度也越來(lái)越薄,選擇封裝體尺寸應(yīng)優(yōu)先選擇小尺寸、薄型的封裝體,以節(jié)約 PCB 的面積。

(3)封裝體引腳數(shù):所選擇的封裝體總引腳數(shù)應(yīng) 等于或大于集成電路芯片所需要的引出端總數(shù)(包括輸人、輸出、控制端、電源端、地線端等)。

(4)產(chǎn)品可靠性要求:塑料封裝屬于非氣密性封裝,抗潮濕性能和機(jī)械性能相對(duì)較差,同時(shí)熱穩(wěn)定性也不太好,但在性能價(jià)格比上有優(yōu)勢(shì);金屬封裝和陶資封裝屬于氣密性封裝,氣密性、抗潮濕性能好,散熱性和機(jī)械性能好,但裝配尺寸精度錢差,價(jià)格較昂貴。因此,對(duì)于高可靠性的集成電路不宜選用塑料封裝,而應(yīng)選用陶瓷封裝或金屬-陶瓷封裝,如軍用和航天用產(chǎn)品;而一般工業(yè)用電子產(chǎn)品和消費(fèi)用電子產(chǎn)品,由于其對(duì)可拿性要求不太高且考慮成本因素,一般會(huì)選用塑料封裝。

(5)產(chǎn)品散熱性能、電性能要求:集成電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。在了解客戶的散熱性能需求和電性能要求后,需要對(duì)選定的封裝體進(jìn)行熱仿真電仿真,以便確認(rèn)是否滿足散熱性能要求和電性能要求?;谏嵝阅艿囊?,封裝體越薄越好,一般針對(duì)高功耗產(chǎn)品,除了考慮選用低阻率、高導(dǎo)熱性能的材料黏結(jié)芯片,高導(dǎo)熱塑封料,采用金屬合金焊接工藝,還可以考慮選擇加強(qiáng)型封裝(如增加內(nèi)置式散熱片、外露式散熱片或引線框架載片臺(tái)外露),以增強(qiáng)其散熱、冷卻功能,如 HSPBGA、HSBGA、EDHS - QFP、DHS- QFP、QFN、E-Pad LQFP 等封裝形式。

(6) 成本要求:對(duì)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),封裝成本高會(huì)導(dǎo)致電子產(chǎn)品失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.從而可能失去客戶和市場(chǎng)。一般來(lái)講,對(duì)于同一種封裝形式,大封裝體尺寸的產(chǎn)品比小封裝體尺才的產(chǎn)品封裝成本高。對(duì)于不同的封裝形式,基板產(chǎn)品比引線框架產(chǎn)品的封裝成本高;多層基板產(chǎn)品比單層基板產(chǎn)品封裝成本高;可靠性等級(jí)要求高的產(chǎn)品比可靠性等級(jí)要求低的產(chǎn)品封裝成本高。

審核編輯:湯梓紅

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