电子元器件封装全解析
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电子元件封装大全及封装常识2010-04-12 19:33一、什么叫封装封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。
另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。
由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。
封装时主要考虑的因素:1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;3、基于散热的要求,封装越薄越好。
封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。
从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装,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。
从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程:结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装二、具体的封装形式1、 SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。
电子元器件封装介绍电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为AXIAL系列无极性电容:CAP;封装属性为RAD-0.1到RAD-0.4电解电容:ELECTROI;封装属性为RB.2/.4到RB.5/1.0电位器:POT1,POT2;封装属性为VR-1到VR-5二极管:封装属性为DIODE-0.4(小功率)DIODE-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为TO-18(普通三极管)TO-22(大功率三极管)TO-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等79系列有7905,7912,7920等常见的封装属性有TO126H和TO126V整流桥:BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46)电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.3-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.3瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。
其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。
一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6二极管:DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4发光二极管:RB.1/.2集成块:DIP8-DIP40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是DIP8贴片电阻0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系,但封装尺寸与功率有关通常来说如下:0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0mmx0.5mm0603=1.6mmx0.8mm0805=2.0mmx1.2mm1206=3.2mmx1.6mm1210=3.2mmx2.5mm1812=4.5mmx3.2mm2225=5.6mmx6.5mm零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。
电子元器件封装介绍电子元器件封装介绍电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为AXIAL系列无极性电容:CAP;封装属性为RAD-0.1到RAD-0.4电解电容:ELECTROI;封装属性为RB.2/.4到RB.5/1.0电位器:POT1,POT2;封装属性为VR-1到VR-5二极管:封装属性为DIODE-0.4(小功率)DIODE-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为TO-18(普通三极管)TO-22(大功率三极管)TO-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等79系列有7905,7912,7920等常见的封装属性有TO126H和TO126V整流桥:BRIDGE1,BRIDGE2:封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46)电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7其中0.3-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.3瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。
其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8其中.1/.2-.4/.8指电容大小。
一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF 用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6二极管:DIODE0.4-DIODE0.7其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4发光二极管:RB.1/.2集成块:DIP8-DIP40,其中8-40指有多少脚,8脚的就是DIP8贴片电阻0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系,但封装尺寸与功率有关通常来说如下:02011/20W04021/16W06031/10W08051/8W12061/4W电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0mmx0.5mm0603=1.6mmx0.8mm0805=2.0mmx1.2mm1206=3.2mmx1.6mm1210=3.2mmx2.5mm1812=4.5mmx3.2mm2225=5.6mmx6.5mm零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。
修改者:林子木电子元件封装大全及封装常识一、什么叫封装封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。
另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。
由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1 越好。
封装时主要考虑的因素:1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;3、基于散热的要求,封装越薄越好。
封装主要分为DIP 双列直插和SMD 贴片封装两种。
从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP公司开发出了SOP 小外型封装,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。
从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程:结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装二、具体的封装形式1、SOP/SOIC 封装SOP 是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。
电子元件封装大全及封装常识一、什么叫封装封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。
另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。
由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。
封装时主要考虑的因素:1、 芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;2、 引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;3、 基于散热的要求,封装越薄越好。
封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。
从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP 公司开发出了SOP小外型封装,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。
从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程:结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装二、 具体的封装形式1、 SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。
电子元器件封装简介及图解部分元件参考封装元件封装是指在PCB编辑器中,为了将元器件固定、安装于电路板,而绘制的与元器件管脚相对应的焊盘、元件外形等。
由于它的主要作用是将元件固定、焊接在电路板上,因此它对焊盘大小、焊盘间距、焊盘孔大小、焊盘序号等参数有非常严格的要求,元器件的封装、元器件实物、原理图元件管脚序号三者之间必须保持严格的对应关系,如图6.8所示,否则直接关系到制作电路板的成败和质量。
小技巧一般双列直插集成电路元件封装的第一脚焊盘为方形,以便于元件安装和检测,与此对应集成块表面的第一脚位置有小点标志。
由图6.8可知,元件封装一般由二部分组成:焊盘和外形轮廓,其中最关键的组成部分是和元件管脚一一对应的焊盘,它的形状和参数如图6.9所示。
焊盘的作用是将元件管脚固定焊接在电路板的铜箔导线上,因此它的各参数直接关系到焊点的质量和电路板的可靠性,一般包含如下参数:焊盘长度(X-Size)、焊盘宽度(Y-Size)、孔径(Hole Size)、序号(Designator)、形状(Shape)等。
在PCB编辑器中双击焊盘,即可打开焊盘属性对话框,可以修改或设置焊盘各属性。
在元件封装中,除了焊盘本身的参数至关重要外,焊盘之间的距离也必须严格和元件实物管脚之间距离保持一致,否则在进行元件装配、焊接时将可能存在元件无法安装等严重问题,元件封装的合理选择非常重要。
图6.8 元件封装与元件实物、原理图元件的对应关系图6.9 PCB板中的焊盘1元件封装的另一组成部分为外形轮廓,相对于焊盘而言,它的参数要求没有焊盘参数那么严格,一般就是从元件顶部向底部看下去所形成的外部轮廓俯视图,它一般在顶层丝印层(Top Overlayer)绘制,默认颜色为黄色。
外形轮廓主要用于标志元件在电路板上所占面积大小和安装极性,从而便于元件的整体布局,同时还便于元件的安装。
在Protel DXP 安装目录下的“*:\Program Files\Altium\Library\”目录中,存放着大量的PCB元件封装库,在不同的元件封装库中又含有许多不同种类、不同尺寸大小的PCB元件封装,熟练了解Protel DXP 元件封装库的各种封装是正确、快速地为元件选用合适封装的前提,而合适的选择元件封装是成功制作电路板的第一步。
电子元器件封装介绍电阻:RES1,RES2,RES3,RES4;封装属性为AXIAL系列无极性电容:CAP;封装属性为RAD-0.1到RAD-0.4电解电容:ELECTROI;封装属性为RB.2/.4到RB.5/1.0电位器:POT1,POT2;封装属性为VR-1到VR-5二极管:封装属性为DIODE-0.4(小功率)DIODE-0.7(大功率)三极管:常见的封装属性为TO-18(普通三极管)TO-22(大功率三极管)TO-3(大功率达林顿管)电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等79系列有7905,7912,7920等常见的封装属性有TO126H和TO126V整流桥:BRIDGE1,BRIDGE2: 封装属性为D系列(D-44,D-37,D-46)电阻:AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.3-0.7指电阻的长度,一般用AXIAL0.3瓷片电容:RAD0.1-RAD0.3。
其中0.1-0.3指电容大小,一般用RAD0.1电解电容:RB.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。
一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6二极管:DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用DIODE0.4发光二极管:RB.1/.2集成块:DIP8-DIP40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是DIP8贴片电阻0603表示的是封装尺寸与具体阻值没有关系,但封装尺寸与功率有关通常来说如下:0201 1/20W0402 1/16W0603 1/10W0805 1/8W1206 1/4W电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0mmx0.5mm0603=1.6mmx0.8mm0805=2.0mmx1.2mm1206=3.2mmx1.6mm1210=3.2mmx2.5mm1812=4.5mmx3.2mm2225=5.6mmx6.5mm零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。
元器件封装介绍一、元器件封装的类型元器件封装按照安装的方式不同可以分成两大类。
(1)直插式元器件封装。
直插式元器件封装的焊盘一般贯穿整个电路板,从顶层穿下,在底层进行元器件的引脚焊接,如图F1-1所示。
图F1-1 直插式元器件的封装示意图典型的直插式元器件及元器件封装如图F1-2所示。
图F1-2 直插式元器件及元器件封装(2)表贴式元器件封装。
表贴式的元器件,指的是其焊盘只附着在电路板的顶层或底层,元器件的焊接是在装配元器件的工作层面上进行的,如图F1-3所示。
焊盘贯穿整个电路板Protel 99 SE基础教程2图F1-3 表贴式元器件的封装示意图典型的表贴式元器件及元器件封装如图F1-4所示。
图F1-4 表贴式元器件及元器件封装在PCB元器件库中,表贴式的元器件封装的引脚一般为红色,表示处在电路板的顶层(Top Layer)。
二、常用元器件的原理图符号和元器件封装在设计PCB的过程中,有些元器件是设计者经常用到的,比如电阻、电容以及三端稳压源等。
在Protel 99 SE中,同一种元器件虽然相同电气特性,但是由于应用的场合不同而导致元器件的封装存在一些差异。
前面的章节中已经讲过,电阻由于其负载功率和运用场合不同而导致其元器件的封装也多种多样,这种情况对于电容来说也同样存在。
因此,本节主要向读者介绍常用元器件的原理图符号和与之相对应的元器件封装,同时尽量给出一些元器件的实物图,使读者能够更快地了解并掌握这些常用元器件的原理图符号和元器件封装。
(1)电阻。
电阻器通常简称为电阻,它是一种应用十分广泛的电子元器件,其英文名字为“Resistor”,缩写为“Res”。
电阻的种类繁多,通常分为固定电阻、可变电阻和特种电阻3大类。
固定电阻可按电阻的材料、结构形状及用途等进行多种分类。
电阻的种类虽多,但常用的电阻类型主要为RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻和片状电阻等。
固定电阻的原理图符号的常用名称是“RES1”和“RES2”,如图F1-5(a)所示。
电子元器件的封装1947年晶体管出现之后,其封装的设计随之展开,最早的一批晶体管封装的型号是以TO开头的。
曾经有过一种有着特定的工业或军事应用的金属壳多极管封装TO-39(见图5),有现在最常见的塑料三极管封装TO-92(见图6),还有电子爱好者常用的直插式稳压芯片LM7805所使用的TO-220封装(见图7),还有直引脚贴片式封装的TO—89(见图8),TO 系列封装几乎一统天下了。
1958年美国德州仪器公司(TI)工程师杰克.基尔比发明了集成电路,一些集成电路芯片还仍然使用TO系列封装,但随着集成电路晶片面积越来越大、引脚越来越多,TO封装已经吃不消了。
于是20世纪70年代出现了新的封装设计——双列直插封装(DP)(见图9),我花了好长时间搜索DIP封装的发明者或研发它的公司,可是什么也没找到就连DIP封装发明的准确日期也没找到。
乍看DIP封装好像是一只多脚虫,引脚间距为2.54mm,引脚数量可以从6个到64个,一般用“DIP”字样加上引脚数量表达封装形式,如“DP20”就是有20个引脚的DIP封装。
安装在带有过孔的PCB板上。
从下面这张DIP封装的图片上可以看到;封装中间是集成电路晶片,晶片周围用很细的金属导线把晶片上的接口电极导到封装外的引脚上。
DIP封装有陶瓷和塑料两种封装材料;DP封装坚固可靠,英特尔公司最早生产的4004、8008处理器均采用了DIP封装。
DIP封装一出现几乎就统治了市场,几乎所有的直插式芯片都有DIP封装的产品,直到现在我们还在使用着,你手边的40脚的51单片机就是DIP40封装的。
另外还有一种不常用的芯片封装叫SIP,意思是单列直插封装,现在几乎看不到了,大家知道一下就行了。
DIP封装好是好,可就是太大了,当用于小型手持设备时,DIP封装就显得笨拙了,于是飞利浦公司开发出了SOP小外型封装。
SOP封装(见图10)引脚间距为1.27mm,引脚数在8~44脚,SOP属于表面贴装元器件,无需过孔,可以直接焊在印制电路板表面。
电子元器件封装全解析按封装形式分:一般双列直插式,一般单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。
两引脚之间的间距分:一般标准型塑料封装,双列、单列直插式一样多为2.54±0.25 mm,其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778±0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5±0.25mm,或1.27±0.25mm(多见于单列附散热片或单列V型)、1.27±0.25mm(多见于双列扁平封装)、1±0.15mm(多见于双列或四列扁平封装)、0.8±0.05~0.15mm(多见于四列扁平封装)、0.65±0.03mm(多见于四列扁平封装)。
双列直插式两列引脚之间的宽度分:一样有7.4~7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。
双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一样有6~6.5±mm、7.6mm、10.5~10.65mm等。
四列扁平封装40引脚以上的长×宽一样有:10×10mm(不计引线长度)、13.6×13.6±0.4mm(包括引线长度)、20.6×20.6±0.4mm(包括引线长度)、8.45×8.45±0.5mm(不计引线长度)、14×14±0.15mm(不计引线长度)等。
1、BGA(ball grid array)球形触点陈设,表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈设方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈设载体(PAC)。
引脚可超过200,是多引脚LSI 用的一种封装。
PCB换算:100mil=2.54mm圆形焊盘默认孔径30mil(0.762mm),总直径60mil(1.524mm)。
自恢复电阻管脚直径0.6mm,封装定义孔径为0.7mm,总直径1.5mm。
压敏电阻管教直径1mm,封装定义孔径1.27mm(50mil),总直径2.54mm(100mil)。
焊接220V导线的焊盘:3mm x 1.8mm电源线不低于18mil,信号线不低于12mil,cpu入出线不低于10mil(或8mil),线间距不低于10mil。
正常过孔不低于30mil(内孔一般不能小于10mil)。
一般封装只与功率有关。
1·贴封装 - 两脚表贴现在常用的的电阻、电容、电感、二极管都有贴片封装。
贴片封装用四位数字标识,表明了器件的长度和宽度。
贴片电阻有百分五和百分一两种精度,购买时不特别说明的话就是指百分五。
一般说的贴片电容是片式多层陶瓷电容(MLCC),也称独石电容。
附表是贴片电阻的参数。
电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:0402=1.0x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0x1.21206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5国内贴片电阻的命名方法:1、5%精度的命名:RS-05K102JT2、1%精度的命名:RS-05K1002FTR -表示电阻S -表示功率0402是1/16W、0603是1/10W、0805是1/8W、1206是1/4W、 1210是1/3W、1812是1/2W、2010是3/4W、2512是1W。
05 -表示尺寸(英寸):02表示0402、03表示0603、05表示0805、06表示1206、1210表示1210、1812表示1812、10表示1210、12表示2512。
K -表示温度系数为100PPM,102-5%精度阻值表示法:前两位表示有效数字,第三位表示有多少个零,基本单位是Ω,102=10000Ω=1KΩ。
电子行业电子元件标准封装1. 引言在电子行业领域,电子元件的封装是指将元器件封装成标准的外壳,以便于安装、维修和替换。
不同的元件在封装形式上存在差异,如贴片封装、插件封装、球栅阵列封装等。
本文将详细介绍电子行业中常见的电子元件标准封装形式和相关标准。
2. 贴片封装贴片封装是一种将电子元件固定在板面上的封装形式。
目前常见的贴片封装有SMD(Super Miniature Dimension)封装和COB(Chip On Board)封装。
SMD封装是指将元件的引脚直接焊接到PCB上,广泛应用于手机、平板电脑等小型电子设备中。
COB封装是将芯片直接粘贴在PCB上,然后使用导线连接。
常见的应用领域包括LED显示屏和车载电子设备。
贴片封装需要符合一定的标准,以确保元件的稳定性和可靠性。
一些常见的标准封装规格包括:0805、0603、0402等,其中数字代表了元件的尺寸大小。
3. 插件封装插件封装是一种将电子元件插入到插槽或插座中的封装形式。
这种封装方式适用于较大的电子元件,如电阻、电容、继电器等。
插件封装具有良好的可维修性,可以方便地进行元件的更换和升级。
常见的插件封装形式包括DIP(Dual In-Line Package)封装、PGA(Pin Grid Array)封装和BGA(Ball Grid Array)封装。
DIP封装是一种双排直插式封装,引脚从两侧分布。
该封装形式广泛应用于电路板的设计中,具有通用性和易使用性的特点。
PGA封装是一种引脚排列成网格状的封装形式,常用于高性能计算机的CPU等器件。
BGA封装是一种引脚以球状焊球连接到PCB上的封装形式,适用于高密度和高性能的应用领域。
4. 球栅阵列封装球栅阵列封装(Ball Grid Array,简称BGA)是一种将芯片封装为球形焊点阵列的封装形式。
BGA封装具有较高的密度、高速传输和散热性能好的特点,广泛应用于大型电子设备中,如计算机主板、网络设备等。
电子元器件封装与可靠性分析随着电子产品的快速发展,电子元器件的封装越来越重要。
一个合适的封装可以有效地保护电子元器件的内部结构并延长它们的使用寿命。
封装技术的不断发展也为电子产品提供了更高的性能和更好的可靠性。
本篇文章将介绍电子元器件的封装和可靠性分析。
一、电子元器件封装电子元器件封装是指将电子元器件的芯片、引脚等封装到一个模具中,使得元器件在一个可靠的环境下稳定地工作。
常见的电子元器件封装类型有扁平封装、贴片封装、球栅阵列(BGA)封装和双列直插封装等。
1、扁平封装(Flat Package)扁平封装是一种常见的电子元器件封装形式,其特点是芯片基板和引脚在同一平面上,形状呈长方形或正方形。
扁平封装分为无引脚封装和带引脚封装,其中带引脚封装的引脚数量较多,常用于大功率电子元器件的封装中。
2、贴片封装(Surface Mount Technology,SMT)贴片封装是将电子元器件直接贴在印制电路板(PCB)的表面,而不需要进行钻孔和焊接。
相对于传统的插孔封装,贴片封装可以节省PCB的空间、减少尺寸、重量和成本。
贴片封装常见的类型有QFP、SOP、SOIC、PLCC等。
3、球栅阵列(BGA)封装球栅阵列封装是一种比较新的电子元器件封装形式,其特点是将电子元器件引脚焊接到一个由数百个微小球组成的球栅上。
BGA封装的结构更加可靠,主要应用于高频、高速和高温的电子元器件领域。
4、双列直插封装(Dual In-line Package,DIP)双列直插封装是最早和最常见的一种封装方式,由电子元器件芯片和具有双列引脚的外壳组成。
DIP封装主要应用于低功率和中功率的电子元器件中。
二、电子元器件可靠性分析电子产品的可靠性是指其在特定条件下保持正常使用并能达到设计寿命的能力。
电子元器件的可靠性可以通过可靠性测试、可靠性评估和可靠性预测等方法进行分析。
1、可靠性测试可靠性测试是通过将电子元器件进行加速老化和压力测试,以模拟元器件在不同条件下的工作状态,从而评估其可靠性。
电子元件封装大全及封装常识一、什么叫封装封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。
它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。
因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。
另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。
由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。
衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。
封装时主要考虑的因素:1、芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;2、引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;3、基于散热的要求,封装越薄越好。
封装主要分为DIP双列直插和SMD贴片封装两种。
从结构方面,封装经历了最早期的晶体管TO(如TO-89、TO92)封装发展到了双列直插封装,随后由PHILIP公司开发出了SOP小外型封装,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。
从材料介质方面,包括金属、陶瓷、塑料、塑料,目前很多高强度工作条件需求的电路如军工和宇航级别仍有大量的金属封装。
封装大致经过了如下发展进程:1.结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;2.材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;3.引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;4.装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装二、具体的封装形式1、 SOP/SOIC封装SOP是英文Small Outline Package 的缩写,即小外形封装。
常用电子元器件的封装形式1.DIP(直插式)封装:DIP封装是电子元器件的一种常见封装形式,其引脚以直插式连接到电路板上。
它的主要特点是易于手工焊接和更换,适用于大多数应用场景。
但是由于引脚间距相对较大,封装体积较大,无法满足小型化需求。
2.SOP(小外延封装)封装:SOP封装是一种较小的表面贴装封装,其引脚呈直线排列并焊接在电路板的表面上。
SOP封装具有容易自动化生产、体积小、引脚数量多等特点,适用于中等密度的电子元器件。
3.QFP(方形浸焊封装)封装:QFP封装是一种表面贴装封装,引脚排列呈方形形状,并通过焊点浸焊在电路板表面上。
QFP封装具有高密度、小尺寸、引脚数量多等特点,适用于高性能、小型化的电子设备。
4.BGA(球栅阵列)封装:BGA封装是一种高密度的表面贴装封装,引脚排列成网格状,并通过焊球连接到电路板的焊盘上。
BGA封装具有高密度、小尺寸、良好的散热性能等特点,适用于高性能计算机芯片、微处理器等。
5.SMD(表面贴装)封装:SMD封装是一种广泛应用于电子元器件的表面贴装封装。
其特点是体积小、重量轻、引脚密度高,适用于大规模自动化生产。
常见的SMD封装包括0805、1206、SOT-23等。
6.TO(金属外壳)封装:TO封装是一种金属外壳的电子元器件封装形式。
其主要特点是能够提供良好的散热性能和电磁屏蔽效果,适用于功率较大、需要散热的元器件。
7.COB(芯片上下接插封装)封装:COB封装是一种将芯片直接粘贴到电路板上,并通过金线进行引脚连接的封装形式。
COB封装具有体积小、重量轻、引脚数量多等特点,适用于小型化、高集成度的电子设备。
8.QFN(无引脚封装)封装:QFN封装是一种无引脚的表面贴装封装,引脚位于封装的底部。
QFN封装具有体积小、引脚密度高、良好的散热性能等特点,适用于小型、高性能的电子产品。
9.LCC(陶瓷外壳)封装:LCC封装是一种使用陶瓷材料制成的封装形式,具有较高的耐高温性和良好的散热性能。
电子元器件封装简介及图解部分元件参考封装元件封装是指在PCB编辑器中,为了将元器件固定、安装于电路板,而绘制的与元器件管脚相对应的焊盘、元件外形等。
由于它的主要作用是将元件固定、焊接在电路板上,因此它对焊盘大小、焊盘间距、焊盘孔大小、焊盘序号等参数有非常严格的要求,元器件的封装、元器件实物、原理图元件管脚序号三者之间必须保持严格的对应关系,如图6.8所示,否则直接关系到制作电路板的成败和质量。
小技巧一般双列直插集成电路元件封装的第一脚焊盘为方形,以便于元件安装和检测,与此对应集成块表面的第一脚位置有小点标志。
由图6.8可知,元件封装一般由二部分组成:焊盘和外形轮廓,其中最关键的组成部分是和元件管脚一一对应的焊盘,它的形状和参数如图6.9所示。
焊盘的作用是将元件管脚固定焊接在电路板的铜箔导线上,因此它的各参数直接关系到焊点的质量和电路板的可靠性,一般包含如下参数:焊盘长度(X-Size)、焊盘宽度(Y-Size)、孔径(Hole Size)、序号(Designator)、形状(Shape)等。
在PCB编辑器中双击焊盘,即可打开焊盘属性对话框,可以修改或设置焊盘各属性。
在元件封装中,除了焊盘本身的参数至关重要外,焊盘之间的距离也必须严格和元件实物管脚之间距离保持一致,否则在进行元件装配、焊接时将可能存在元件无法安装等严重问题,元件封装的合理选择非常重要。
图6.8 元件封装与元件实物、原理图元件的对应关系图6.9 PCB板中的焊盘1元件封装的另一组成部分为外形轮廓,相对于焊盘而言,它的参数要求没有焊盘参数那么严格,一般就是从元件顶部向底部看下去所形成的外部轮廓俯视图,它一般在顶层丝印层(Top Overlayer)绘制,默认颜色为黄色。
外形轮廓主要用于标志元件在电路板上所占面积大小和安装极性,从而便于元件的整体布局,同时还便于元件的安装。
在Protel DXP 安装目录下的“*:\Program Files\Altium\Library\”目录中,存放着大量的PCB元件封装库,在不同的元件封装库中又含有许多不同种类、不同尺寸大小的PCB元件封装,熟练了解Protel DXP 元件封装库的各种封装是正确、快速地为元件选用合适封装的前提,而合适的选择元件封装是成功制作电路板的第一步。
常用电子元器件封装方式介绍1、BGA(ballgridarray)球形触点陈列,表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如,引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA仅为31mm见方;而引脚中心距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见方。
而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。
最初,BGA的引脚(凸点)中心距为1.5mm,引脚数为225。
现在也有一些LSI厂家正在开发500引脚的BGA。
BGA的问题是回流焊后的外观检查。
现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。
有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。
美国Motorola公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC和GPAC)。
2、BQFP(quadflatpackagewithbumper)带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。
QFP封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。
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(见QFP)。
3、碰焊PGA(buttjointpingridarray)表面贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。
4、C-(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。
是在实际中经常使用的记号。
5、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。
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。
CDIP --- Ceramic Dual In-Line PackageCLCC --- Ceramic Leaded Chip CarrierCQFP --- Ceramic Quad Flat PackDIP -- Dual In-Line PackageLQFP --- Low-Profile Quad Flat PackMAPBGA ---- Mold Array Process Ball Grid ArrayPBGA --- Plastic Ball Grid ArrayPLCC --- Plastic Leaded Chip CarrierPQFP --- Plastic Quad Flat PackQFP -- Quad Flat PackSDIP --- Shrink Dual In-Line PackageSOIC --- Small Outline Integrated PackageSSOP --- Shrink Small Outline PackageDIP -- Dual In-Line Package - 双列直插式封装。
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。
PLCC --- Plastic Leaded Chip Carrier PLCC 封装方式,外形呈正方形,32 脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP 封装小得多。
PLCC 封装适合用SMT 表面安装技术在PCB 上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。
PQFP --- Plastic Quad Flat Package -- PQFP 封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100 以上。
SOP-----Small Outline Package——佃68〜佃69年菲为浦公司就开发出小外形封装(SOP)。
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。
常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等,现在基本采用塑料封装。
按封装形式分:普通双列直插式,普通单列直插式,小型双列扁平,小型四列扁平,圆形金属,体积较大的厚膜电路等。
按封装体积大小排列分:最大为厚膜电路,其次分别为双列直插式,单列直插式,金属封装、双列扁平、四列扁平为最小。
两引脚之间的间距分:普通标准型塑料封装,双列、单列直插式一般多为2.54 ± 0.25 mm其次有2mm(多见于单列直插式)、1.778 ± 0.25mm(多见于缩型双列直插式)、1.5 ± 0.25mm或1.27 ± 0.25mm多见于单列附散热片或单列V 型)、1.27 ± 0.25mm多见于双列扁平封装)、1± 0.15mm多见于双列或四列扁平封装)、0.8 ± 0.05〜0.15mm侈见于四列扁平封装)、0.6 5± 0.03mm多见于四列扁平封装)。
双列直插式两列引脚之间的宽度分:一般有7.4〜7.62mm、10.16mm、12.7mm、15.24mm等数种。
双列扁平封装两列之间的宽度分(包括引线长度:一般有6〜6.5 ± mm 7.6mm 10.5 〜10.65mm等。
四列扁平封装40引脚以上的长血一般有:10X10mm(不计引线长度卜13.6沐3.6 ±.4mm(包括引线长度)、20.6 N0.6 ±.4mm(包括引线长度)、&45 8.45 ±.5mm(不计引线长度卜14X14±).15mm (不计引线长度)等。
1 、BGA(ball grid array)球形触点陈列,表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI 芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
也称为凸点陈列载体(PAC)。
引脚可超过200,是多引脚LSI用的一种封装。
封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。
例如,弓I脚中心距为1.5mm 的360 引脚BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP 为40mm 见方。
而且BGA 不用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后在美国有可能在个人计算机中普及。
最初,BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm ,引脚数为225 。
现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。
BGA 的问题是回流焊后的外观检查。
现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。
有的认为,由于焊接的中心距较大,连接可以看作是稳定的,只能通过功能检查来处理。
美国Motorola 公司把用模压树脂密圭寸的圭寸装称为OMPAC ,而把灌圭寸方法密圭寸的封装称为GPAC(见OMPAC 和GPAC)。
2、BQFP(quad flat package with bumper)带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。
QFP 封装之一,在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。
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(见QFP)。
3、碰焊PGA(butt joint pin grid array)表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)4、C-(ceramic)表示陶瓷封装的记号。
例如,CDIP 表示的是陶瓷DIP 。
是在实际中经常使用的记号。
5、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)。
6、Cerquad表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷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。
7、CLCC(ceramic leaded chip carrier) 带引脚的陶瓷芯片载体,表面贴装型封装之一,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。
带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。
此封装也称为QFJ、QFJ —G(见QFJ)。
8、COB(chip on board) 板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。
虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术,但它的封装密度远不如TAB 和倒片焊技术。
9、DFP(dual flat package)双侧引脚扁平封装。
是SOP 的别称(见SOP)。
以前曾有此称法,现在已基本上不用。
10 、DIC(dual in-line ceramic package)陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP).11、DIL(dual in-line)DIP的别称(见DIP)。
欧洲半导体厂家多用此名称12、DIP(dual in-line package)双列直插式封装。
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(见cerdip)。
13、DSO(dual small out-lint)双侧引脚小外形封装。
SOP的别称(见SOP)。
部分半导体厂家采用此名称14、DICP(dual tape carrier package)双侧引脚带载封装。
TCP(带载封装)之一。
引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。
由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术,封装外形非常薄。
常用于液晶显示驱动LSI,但多数为定制品。
另外,0.5mm厚的存储器LSI簿形封装正处于开发阶段。
在日本,按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定,将DICP 命名为DTP。
15、DIP(dual tape carrier package)同上。
日本电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)16、FP(flat package) 扁平封装。
表面贴装型封装之一半导体厂家采用此名称。
QFP 或SOP( 见QFP 和SOP) 的别称。
部分17、flip-chip 倒焊芯片。
裸芯片封装技术之一,在LSI 芯片的电极区制作好金属凸点,然后把金属凸点与印刷基板上的电极区进行压焊连接。
封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。
是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。
但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同,就会在接合处产生反应,从而影响连接的可靠性。
因此必须用树脂来加固LSI 芯片,并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。
18、FQFP(fine pitch quad flat package)小引脚中心距QFP。
通常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。
部分导导体厂家采用此名称。
19、CPAC(globe top pad array carrier)美国Motorola 公司对BGA 的别称(见BGA)。
20、CQFP(quad fiat package with guard ring) 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。
21、H-(with heat sink)表示带散热器的标记。