芯片封裝，簡單點來講就是把制造廠生產出來的集成電路裸片放到一塊起承載作用的基板上，再把管腳引出來，然后固定包裝成為一個整體。它可以起到保護芯片的作用，相當于是芯片的外殼，不僅能固定、密封芯片，還能增強其電熱性能。所以，封裝對 CPU 和其他大規模集成電路起著非常重要的作用。

介紹一下幾種常見的芯片封裝類型。

DIP 雙列直插式

DIP 是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數中小規模集成電路均采用這種封裝形式，其引腳數一般不超過 100 個。采用 DIP 封裝的 CPU 芯片有兩排引腳，需要插入到具有 DIP 結構的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP 封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。

DIP 封裝結構形式有多層陶瓷雙列直插式 DIP，單層陶瓷雙列直插式 DIP，引線框架式 DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結構式，陶瓷低熔玻璃封裝式）等。

DIP 是最普及的插裝型封裝，應用范圍包括標準邏輯 IC，存儲器和微機電路等。

特點：

適合在 PCB（印刷電路板）上穿孔焊接，操作方便。

芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。

最早的 4004、8008、8086、8088 等 CPU 都采用了 DIP 封裝，通過其上的兩排引腳可插到主板上的插槽或焊接在主板上。

在內存顆粒直接插在主板上的時代，DIP 封裝形式曾經十分流行。DIP 還有一種派生方式 SDIP（Shrink DIP，緊縮雙入線封裝），它比 DIP 的針腳密度要高六倍。

現狀：

但是由于其封裝面積和厚度都比較大，而且引腳在插拔過程中很容易被損壞，可靠性較差。同時這種封裝方式由于受工藝的影響，引腳一般都不超過 100 個。隨著 CPU 內部的高度集成化，DIP 封裝很快退出了歷史舞臺。只有在老的 VGA/SVGA 顯卡或 BIOS 芯片上可以看到它們的“足跡”。

PQFP/PFP 封裝

PQFP 封裝的芯片四周均有引腳，引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大型集成電路都采用這種封裝形式，其引腳數一般在 100 個以上。

用這種形式封裝的芯片必須采用 SMT（表面組裝技術）將芯片與主板焊接起來。采用 SMT 安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現與主板的焊接。

PFP 方式封裝的芯片與 PQFP 方式基本相同。唯一的區別是 PQFP 一般為正方形，而 PFP 既可以是正方形，也可以是長方形。

特點：

PQFP 封裝適用于 SMT 表面安裝技術在 PCB 上安裝布線，適合高頻使用，它具有操作方便、可靠性高、工藝成熟、價格低廉等優點。

現狀：

PQFP 封裝的缺點也很明顯，由于芯片邊長有限，使得 PQFP 封裝方式的引腳數量無法增加，從而限制了圖形加速芯片的發展。平行針腳也是阻礙 PQFP 封裝繼續發展的絆腳石，由于平行針腳在傳輸高頻信號時會產生一定的電容，進而產生高頻的噪聲信號，再加上長長的針腳很容易吸收這種干擾噪音，就如同收音機的天線一樣，幾百根“天線”之間互相干擾，使得 PQFP 封裝的芯片很難工作在較高頻率下。

此外，PQFP 封裝的芯片面積 / 封裝面積比過小，也限制了 PQFP 封裝的發展。90 年代后期，隨著 BGA 技術的不斷成熟，PQFP 終于被市場淘汰。

PGA（插針網格陣列）封裝

PGA 封裝的芯片內外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列，根據管腳數目的多少，可以圍成 2～5 圈。安裝時，將芯片插入專門的 PGA 插座。為了使得 CPU 能夠更方便的安裝和拆卸，從 486 芯片開始，出現了一種 ZIF CPU 插座，專門用來滿足 PGA 封裝的 CPU 在安裝和拆卸上的要求。該技術一般用于插拔操作比較頻繁的場合之下。

特點：

⒈插拔操作更方便，可靠性高。

⒉可適應更高的頻率。

BGA（球柵陣列）封裝

隨著集成技術的進步、設備的改進和深亞微米技術的使用，LSI、VLSI、ULSI 相繼出現，硅單芯片集成度不斷提高，對集成電路封裝要求更加嚴格，I/O 引腳數急劇增加，功耗也隨之增大，當 IC 的頻率超過 100MHZ 時，傳統封裝方式可能會產生所謂的“CrossTalk”現象，而且當 IC 的管腳數大于 208 Pin 時，傳統的封裝方式有其困難度。為滿足發展的需要，在原有封裝品種基礎上，又增添了新的品種——球柵陣列封裝，簡稱 BGA。

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。

特點：

1.I/O 引腳數雖然增多，但引腳間距遠大于 QFP，從而提高了組裝成品率。

2. 雖然它的功耗增加，但 BGA 能用可控塌陷芯片法焊接，簡稱 C4 焊接，從而可以改善它的電熱性能。

3. 厚度比 QFP 減少 1/2 以上，重量減輕 3/4 以上。

4. 寄生參數減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高。

5. 組裝可用共面焊接，可靠性高。

6.BGA 封裝仍與 QFP、PGA 一樣，占用基板面積過大。

QFP（方型扁平式）封裝

該技術實現的 CPU 芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大規模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數一般都在 100 以上。

特點：

1. 適用于 SMD 表面安裝技術在 PCB 電路板上安裝布線。

2. 適合高頻使用。

3. 操作方便，可靠性高。

4. 芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

QFN 封裝類型

QFN 是一種無引線四方扁平封裝，是具有外設終端墊以及一個用于機械和熱量完整性暴露的芯片墊的無鉛封裝。

該封裝可為正方形或長方形。封裝四側配置有電極觸點，由于無引腳，貼裝占有面積比 QFP 小，高度 比 QFP 低。

特點：

1. 表面貼裝封裝，無引腳設計。

2. 無引腳焊盤設計占有更小的 PCB 面積。

3. 組件非常薄（《1mm），可滿足對空間有嚴格要求的應用。

4. 非常低的阻抗、自感，可滿足高速或者微波的應用。

5. 具有優異的熱性能，主要是因為底部有大面積散熱焊盤。

6. 重量輕，適合便攜式應用。

QFN 封裝的小外形特點，可用于筆記本電腦、數碼相機、個人數字助理（PDA）、移動電話和 MP3 等便攜式消費電子產品。從市場的角度而言，QFN 封裝越來越多地受到用戶的關注，考慮到成本、體積各方面的因素，QFN 封裝將會是未來幾年的一個增長點，發展前景極為樂觀。

LCC 封裝

LCC 封裝的形式是為了針對無針腳芯片封裝設計的，這種封裝采用貼片式封裝，它的引腳在芯片邊緣地步向內彎曲，緊貼芯片，減小了安裝體積。但是這種芯片的缺點是使用時調試和焊接都非常麻煩，一般設計時都不直接焊接到印制線路板上，而是使用 PGA 封裝的結構的引腳轉換座焊接到印制線路板上，再將 LCC 封裝的芯片安裝到引腳轉換座的 LCC 結構形式的安裝槽中，這樣的芯片就可隨時拆卸，便于調試。

COB 封裝

COB 封裝全稱板上芯片封裝，是為了解決 LED 散熱問題的一種技術。相比直插式和 SMT 其特點是節約空間、簡化封裝作業，具有高效的熱管理方式。

COB 封裝是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上，然后進行引線鍵合實現其電氣連接。如果裸芯片直接暴露在空氣中，易受污染或人為損壞，影響或破壞芯片功能，于是就用膠把芯片和鍵合引線包封起來。

SO 類型封裝

SO 類型封裝包含有：SOP（小外形封裝）、TOSP（薄小外形封裝）、SSOP （縮小型 SOP）、VSOP（甚小外形封裝）、SOIC（小外形集成電路封裝）等類似于 QFP 形式的封裝，只是只有兩邊有管腳的芯片封裝形式，該類型的封裝是表面貼裝型封裝之一，引腳從封裝兩側引出呈“ L” 字形。

該類型的封裝的典型特點就是在封裝芯片的周圍做出很多引腳，封裝操作方便，可靠性比較高，是目前的主流封裝方式之一，目前比較常見的是應用于一些存儲器類型的 IC。

SIP 封裝

SIP 封裝是將多種功能芯片，包括處理器、存儲器等功能芯片集成在一個封裝內，從而實現一個基本完整的功能。與 SOC 相對應。不同的是系統級封裝是采用不同芯片進行并排或疊加的封裝方式，而 SOC 則是高度集成的芯片產品。從封裝發展的角度來看，SIP 是 SOC 封裝實現的基礎。

SiP 的應用非常廣泛，主要包括：無線通訊、汽車電子、醫療電子、計算機、軍用電子等。

3D 封裝

3D 晶圓級封裝，包括 CIS 發射器、MEMS 封裝、標準器件封裝。是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個封裝體內于垂直方向疊放兩個以上芯片的封裝技術，它起源于快閃存儲器（NOR/NAND）及 SDRAM 的疊層封裝。

3D 封裝主要特點包括：多功能、高效能；大容量高密度，單位體積上的功能及應用成倍提升以及低成本。

分類：

一：封裝趨勢是疊層封（PoP）；低產率芯片似乎傾向于 PoP。

二：多芯片封裝（MCP）方法，而高密度和高性能的芯片則傾向于 MCP。

三：以系統級封裝（SiP）技術為主，其中邏輯器件和存儲器件都以各自的工藝制造，然后在一個 SiP 封裝內結合在一起。

目前的大多數閃存都采用多芯片封裝（MCP，Multichip Package），這種封裝，通常把 ROM 和 RAM 封裝在一塊兒。多芯封裝（MCP）技術是在高密度多層互連基板上，采用微焊接、封裝工藝將構成電子電路的各種微型元器件（裸芯片及片式元器件）組裝起來，形成高密度、高性能、高可靠性的微電子產品（包括組件、部件、子系統、系統）。
責任編輯：tzh