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    常見的九種元器件封裝技術及真空脫泡設備

    來源: 瀏覽: 發布日期:2022-06-24 13:31:46
    信息摘要:
      封裝的好壞,將直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB設計和制造。所以,封裝技術至關重要。同時封裝真空脫泡也很重要直接關系到良率?! 『饬恳粋€芯片封裝技術先進與否的重要指標是,芯片面積與封裝

      封裝的好壞,將直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB設計和制造。所以,封裝技術至關重要。同時封裝真空脫泡也很重要直接關系到良率。

      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。

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      封裝時主要考慮的因素:

      芯片面積與封裝面積之比,為提高封裝效率,盡量接近1:1;

      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;

      基于散熱的要求,封裝越薄越好。

      封裝大致經過了以下發展進程:

      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→短引線或無引線貼裝→球狀凸點

      裝配方式:通孔插裝→表面組裝→直接安裝

      下面為具體的封裝形式介紹:

      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。

      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是最普及的插裝型封裝,應用范圍包括標準邏輯IC,存貯器LSI,微機電路等。

      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,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,具有外形尺寸小、可靠性高的優點。

      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。四邊扁平封裝工藝能有效利用空間,從而降低對印刷電路板空間大小的要求。

      由于縮小了高度和體積,這種封裝工藝非常適合對空間要求較高的應用,如PCMCIA卡和網絡器件。幾乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有TQFP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?;虺笠幠<呻娐凡捎眠@種封裝形式,其引腳數一般都在100以上。

      6、TSOP封裝

      TSOP是英文“Thin Small Outline Package”的縮寫,即薄型小尺寸封裝。TSOP內存封裝技術的一個典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳。TSOP適合用SMT(表面安裝)技術在PCB上安裝布線。

      TSOP封裝外形,寄生參數(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾動)減小,適合高頻應用,操作比較方便,可靠性也比較高。

      7、BGA封裝

      BGA是英文“Ball Grid Array Package”的縮寫,即球柵陣列封裝。20世紀90年代,隨著技術的進步,芯片集成度不斷提高,I/O引腳數急劇增加,功耗也隨之增大,對集成電路封裝的要求也更加嚴格。為了滿足發展的需要,BGA封裝開始被應用于生產。

      采用BGA技術封裝的內存,可以使內存在體積不變的情況下內存容量提高兩到三倍,BGA與TSOP相比,具有更小的體積,更好的散熱性和電性能。BGA封裝技術使每平方英寸的存儲量有了很大提升,采用BGA封裝技術的內存產品在相同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一。另外,與傳統TSOP封裝方式相比,BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

      BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術的優點是I/O引腳數雖然增加了,但引腳間距并沒有減小反而增加了,從而提高了組裝成品率。雖然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善它的電熱性能。厚度和重量都較以前的封裝技術有所減少;寄生參數減小,信號傳輸延遲小,使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接,可靠性高。

      8、TinyBGA封裝

      說到BGA封裝,就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術。TinyBGA英文全稱為“Tiny Ball Grid”,屬于是BGA封裝技術的一個分支,是Kingmax公司于1998年8月開發成功的。其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14,可以使內存在體積不變的情況下內存容量提高2~3倍。與TSOP封裝產品相比,其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。

      采用TinyBGA封裝技術的內存產品,在相同容量情況下體積,只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內存的引腳是由芯片四周引出的,而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號的傳導距離,信號傳輸線的長度僅是傳統的TSOP技術的1/4,因此信號的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提升了芯片的抗干擾、抗噪性能,而且提高了電性能。采用TinyBGA封裝芯片可抗高達300MHz的外頻,而采用傳統TSOP封裝技術最高只可抗150MHz的外頻。

      TinyBGA封裝的內存其厚度也更薄(封裝高度小于0.8mm),從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此,TinyBGA內存擁有更高的熱傳導效率,非常適用于長時間運行的系統,穩定性極佳。

      9、QFP封裝

      QFP是“Quad Flat Package”的縮寫,即小型方塊平面封裝。QFP封裝在早期的顯卡上使用的比較頻繁,但少有速度在4ns以上的QFP封裝顯存,因為工藝和性能的問題,目前已經逐漸被TSOP-II和BGA所取代。QFP封裝在顆粒四周都帶有針腳,識別起來相當明顯。四側引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一,引腳從四個側面引出呈海鷗翼(L)型。

      基材有陶瓷、金屬和塑料三種。從數量上看,塑料封裝占絕大部分。當沒有特別表示出材料時,多數情況為塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引腳LSI封裝,不僅用于微處理器,門陳列等數字邏輯LSI電路,而且也用于VTR信號處理、音響信號處理等模擬LSI電路。

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