第1题:
请总结归纳QFP、BGA、CSP、MCM等封装方式各自的特点。
正确答案:
QFP封装的芯片一般都是大规模集成电路,在商品化的QFP芯片中,电极引脚数目最少的有20脚,最多可能达到300脚以上,引脚间距最小的是0.4mm(最小极限是0.3mm),最大的是1.27mm。
BGA封装的最大优点是I/O电极引脚间距大,典型间距为1.0、1.27和1.5mm(英制为40、50和60mil),贴装公差为0.3mm。用普通多功能贴装机和再流焊设备就能基本满足BGA的组装要求。BGA的尺寸比相同功能的QFP要小得多,有利于PCB组装密度的提高。采用BGA使产品的平均线路长度缩短,改善了组件的电气性能和热性能;另外,焊料球的高度表面张力导致再流焊时器件的自校准效应,这使贴装操作简单易行,降低了精度要求,贴装失误率大幅度下降,显著提高了组装的可靠性。
CSP:1994年7月,日本三菱电气公司研究出一种新的封装结构,封装的外形尺寸只比裸芯片稍大一点,芯片面积/封装面积=1:1.1。也可以说,单个IC芯片有多大,它的封装尺寸就多大。这种封装形式被命名为芯片尺寸封装(CSP,ChipSizePackage或ChipScalePackagE.。CSP封装具有如下特点:
•满足大规模集成电路引脚不断增加的需要;•解决了集成电路裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题;
•封装面积缩小到BGA的1/4~1/10,信号传输延迟时间缩到极短。
MCM封装:
最近,一种新的封装方式正在研制过程中:在还不能实现把多种芯片集成到单一芯片上、达到更高的集成度之前,可以将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片和专用集成电路芯片组合在高密度的多层互联基板上,封装成为具有各种完整功能的电
83子组件、子系统或系统。可以把这种封装方式简单地理解为集成电路的二次集成,所制造的器件叫做多芯片组件(MCM,MultiChipModel),它将对现代计算机、自动化、通信等领域产生重大的影响。MCM有以下特点:
•集成度高,一般是LSI/VLSI器件,MCM封装使电信号的延迟时间缩短,易于实现传输高速化。•MCM封装的基板有三种类型:第一种是环氧树脂PCB基板,安装密度低,成本也比较低;第二种由精密多层布线的陶瓷烧结基板构成,已经用厚膜工艺把电阻等元件制作在板上,安装密度比较高,成本也高;第三种是采用半导体工艺和薄膜工艺制造的半导体硅片多层基板。
•就MCM封装的结果来说,通常基板层数>4层,I/O引脚数>100,芯片面积占封装面积的20%以上。MCM能有效缩小电子整机和组件产品的尺寸,一般能使体积减小1/4,重量减轻1/3。
•可靠性大大提高。