單片機實質上是一個芯片,封裝形式有很多種,例如DIP(Dual In-line Package雙列直插式封裝)、SOP(Small Out-Line Package小外形封裝)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier帶引線的塑料芯片封裝)、QFP(Quad Flat Package塑料方型扁平式封裝)、PGA(Pin Grid Array package插針網格陣列封裝)、BGA(Ball Grid Array Package球柵陣列封裝)等。下面簡單介紹一下常見的芯片封裝形式。
1.DIP封裝
DIP(Dual In-line Package)是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數中小規模集成電路(IC)均采用這種封裝形式,其引腳數一般不超過100個。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心,以免損壞引腳。
DIP封裝芯片圖:
DIP封裝具有以下特點:
(1)適合在PCB (印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。
(2)芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。
2.SOP封裝
SOP(Small Out-Line Package小外形封裝)是一種很常見的元器件形式。表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出呈海鷗翼狀(L 字形)。材料有塑料和陶瓷兩種。
SOP封裝芯片圖:
3.PLCC封裝
PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier帶引線的塑料芯片封裝)是表面貼裝型封裝之一,外形呈正方形,32腳封裝,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形,是塑料制品,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,具有外形尺寸小、可靠性高的優點。
PLCC封裝芯片圖:
4.QFP封裝
QFP(Quad Flat Package塑料方型扁平式封裝)的芯片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大型集成電路都采用這種封裝形式,其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD(表面安裝設備技術)將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。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。QFP封裝芯片如圖4所示。
PFP(Plastic Flat Package)方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區別是QFP一般為正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是長方形。
QFP/PFP封裝具有以下特點:
(1)適用于SMD表面安裝技術在P CB電路板上安裝布線。
(2)適合高頻使用。
(3)操作方便,可靠性高。
(4)芯片面積與封裝面積之間的比值較小。
QFP封裝芯片圖:
5.PGA封裝
PGA(Pin Grid Array package插針網格陣列封裝)芯片封裝形式在芯片的內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少,可以圍成2-5圈。安裝時,將芯片插入專門的PGA插座。PGA封裝具有以下特點:
(1)插拔操作更方便,可靠性高。
(2)可適應更高的頻率。
PGA封裝芯片圖:
6.BGA球柵陣列封裝
隨著集成電路技術的發展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關系到產品的功能性,當IC的頻率超過100MHz時,傳統封裝方式可能會產生所謂的“Cross Talk”現象,而且當IC的管腳數大于208 Pin時,傳統的封裝方式有其困難度。因此,除使用QFP封裝方式外,現今大多數的高腳數芯片皆轉而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術。BGA一出現便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。
BGA封裝具有以下特點:
(1)I/O引腳數雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率。
(2)雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能。
(3)信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。
(4)組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。
BGA封裝芯片如圖6所示:
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