半岛彩票IC芯片(Integrated Circuit 集成电路)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容、二极管等) 形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。目前几乎所有看到的芯片,都可以叫做IC芯片。
集成电路 (integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构,其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
芯片的分类的方式有很多中,其中最为主要的也是最复杂的一种区别方式是按照封装的方式来分类,这也是目前电子市场最为广泛应用的一种分类方式。
封装(Package)是把集成电路装配为芯片最终产品的过程,简单地说,就是把铸造厂生产出来的集成电路裸片(Die)放在一块起到承载作用的基板上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。
目前的封装形式高达72种,小编就先从目前最为常见的几种封装形式开始介绍。
双列直插式封装。也称 DIP封装,简称 DIP或 DIL (这是欧洲半导体制造商常用的名称)。插装型封装之一,引脚从封装两侧引出,封装材料有塑料和陶瓷两种 。 DIP 是最普及的插装型封装,应用范围包括标准逻辑IC,存贮器LSI,微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm 和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加 区分,只简单地统称为DIP。
另外,用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为cerdip(用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心距2.54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封的意思))。
但是随着CPU内部的高度集成化,DIP封装很快退出了历史舞台。只有在老的VGA/SVGA显卡或BIOS芯片上可以看到它们的“足迹”。
Cerdip——用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于ECLRAM,DSP(数字信号处理器)等电路。引脚中心距2.54mm,引脚数从8 到42。在日本,此封装表示为DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。
SDIP——收缩型DIP。插装型封装之一,形状与DIP 相同,但引脚中心距(1.778mm)小于DIP(2.54 mm),因而得此称呼。引脚数从14 到90。也有称为SH-DIP 的。材料有陶瓷和塑料两种。
SK-DIP——DIP 的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。
SL-DIP——DIP 的一种。指宽度为10.16mm,引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。
单列直插式封装。简称SIP或SIL(欧洲半导体厂家多采用SIL 这个名称)。引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。当装配到印刷基板上时 封 装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从2 至23,多数为定制产品。封装的形状各异。也有的把形状与ZIP相同的封装称为SIP。
小外形封装是一种很常见的元器件封装形式。表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。另外也叫SOL和DFP。SOP 除了用于存储器LSI 外,也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不超过10~40 的领域,SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从8~44。另外,引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP;装配高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP。还有一种带有散热片的SOP。
SOP封装的应用范围很广,而且以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、TSOP(薄小外形封装)、VSOP(甚小外形封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等在集成电路中都起到了举足轻重的作用。像主板的频率发生器就是采用的SOP封装。
四侧无引脚扁平封装,是高速和高频IC 用封装。表面贴装型封装之一,多称为LCC。QFN 是日本电子机械工业协会规定的名称。封装四侧配置有电极触点,由于无引脚,贴装占有面积比QFP 小,高度比QFP低。但是,当印刷基板与封装之间产生应力时,在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP 的引脚那样多,一般从14 到100 左右。
材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外,还有0.65mm 和0.5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P-LCC等。
PCLP——印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引脚中心距有0.55mm 和0.4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。
P-LCC——有时候是塑料QFJ 的别称,有时候是QFN(塑料LCC)的别称。部分LSI (大规模集成电路)厂家用PLCC 表示带引线封装,用P-LCC 表示无引线封装,以示区别
四侧引脚扁平封装,表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI(大规模集成电路)封装。当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP。引脚中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
日本将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在日本电子机械工业会对QFP 的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。
另外,有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。 但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱 。 QFP 的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm 时,引脚容易弯曲。
而为了防止引脚变形,现已 出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树脂缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。 在逻辑LSI 方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚中心距最小为 0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。
BQFP——带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中 采用 此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84 到196 左右。
Cerquad——表面贴装型封装之一,即用玻璃密封的陶瓷QFP,用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好,在自然空冷条件下可容许1. 5~ 2W 的功率。但封装成本比塑料QFP 高3~5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。
FP——扁平封装,表面贴装型封装之一。引脚中心距小于0.65mm 的QFP,QFP 的别称,部分半导体厂家采用此名称。引脚中心距小于0.65mm 的QFP。
FQFP——小引脚中心距QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP。部分半导体厂家采用此名称。
CQFP——带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一,引脚用树脂保护环掩蔽,以防止弯曲变形。在把LSI组装在印刷基板上之前,从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L形状)。 这种封装在美国Motorola公司已批量生产。引脚中心距0.5mm,引脚数最多为208 左右。
LQFP——薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP,是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。
QIC——陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP、Cerquad)。
MQFP——按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP 进行的一种分类。指引脚中心距为 0.65mm、本体厚度为3.8mm~2.0mm 的标准QFP(见QFP)。
(参考资料:唐华,杨新志。新型双列直插封装智能功率模块及其外部电路设计[J]. 电机与控制应用, 2006, 33(11):43-47.《计算机科学技术名词 》第三版)