TOT行业常用六大芯片封装类型详细介绍(芯片封装清洗剂)
获得一颗IC芯片,要经过设计到制造的漫长流程,最后以晶圆的形式诞生,经过切割后得到的单片晶圆,才是芯片真正的主体,此时晶圆状态下的芯片是很脆弱的,一点小心的磕碰摩擦就会导致它损坏报废,所以就需要把它用外壳保护起来,将芯片的接点用导线连接到封装外壳的引脚,同时也能让芯片更方便的安装或焊接在电路板上封装又能给芯片提供良好的散热能力,让芯片散热压力大大减小且针对不同的应用场景,芯片也会改变它的封装形式。本文主要针对TOT行业常用芯片的封装类型做相关介绍。
就比如我们最常见的51单片机,大多数采用双电池插的DIP封装,这也是大多数人学电子时接触的第一个封装,该封装的特点是引脚很长,非常适合焊接,但有时它也会采用表面贴装型的QFP和SOP封装依旧塑封J引线的PLCC封装。
当然除了这些之外,我们常见的还有英特尔处理器的触点阵列LGA封装,AMD的处理器则常用插针网格阵列的PGA封装
一、DIP直插式封装
DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,这种芯片封装已经有很多年的历史,如51单片机、AC-DC控制器、光耦运放等都在使用这种封装类型。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,可以通过专用底座进行使用,当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接,对于插在底座上使用,可以易于更换,焊接难度也很低,只需要电烙铁便可以进行焊接装配。
二、LQFP/TQFP封装
PQFP/TQFP封装的芯片四周均有引脚,引脚之间距离很小、管脚很细,用这种形式封装的芯片可通过回流焊进行焊接,焊盘为单面焊盘,不需要打过孔,在焊接上相对DIP封装的难度较大。目前许多单片机和集成芯片都在使用这种封装,由于此封装自带突出引脚,在运输焊接过程中需要小心,防止引脚弯曲或损坏。
三、LGA封装
LGA封装为底部方形焊盘,区别于QFN封装,在芯片侧面没有焊点,焊盘均在底部。这种封装对焊接要求相对较高,对于芯片封装的设计也有很高的要求,否则批量生产很容易造成虚焊以及短路的情况,在小体积、高级程度的应用场景中这种封装的使用较多。
四、BGA(球栅阵列)封装
随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。BGA封装是一种电子元件封装技术,它是指将电子元件封装在一个多层、由金属和陶瓷组成的球形结构中,以提供更好的热传导性能和更小的封装尺寸。BGA封装可以提供更多的连接点,比普通的插件封装多出几倍,因此可以提供更高的信号完整性和更低的电阻。BGA封装还可以提供更高的功率密度,以及更低的电磁干扰(EMI)。
五、QFN封装类型
QFN是一种无引线四方扁平封装,是具有外设终端垫以及一个用于机械和热量完整性暴露的芯片垫的无铅封装。在芯片底部大多数会设计一块较大的地平面,对于功率型IC,该平面会很好的解决散热问题,通过PCB的铜皮设计,可以将热量更快的传导出去,该封装可为正方形或长方形。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,为目前比较流行的封装类型。
六、SO类型封装
SO类型封装有很多种类,可以分为:SOP(小外形封装)、TOSP(薄小外形封装)、SSOP (缩小型SOP)、VSOP(甚小外形封装)、SOIC(小外形集成电路封装)等类似于QFP形式的封装,只有两边有管脚的芯片封装形式,该类型的封装是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈“ L” 字形。该类型封装的典型特点就是在封装芯片的周围做出很多引脚,封装操作方便、可靠性比较高、焊接也比较方便,如常见的SOP-8等封装在各种类型的芯片中被大量使用。
七、芯片封装清洗
芯片封装清洗: 研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。
水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。
污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。
这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。
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以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。
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