浅谈各种常见的芯片封装技术DIP/SOP/QFP/PGA/BGA
所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例，实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌，而是CPU内核等元件经过封装后的产品。封装技术对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。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。
以上内容，摘自百度百科【https://baike.baidu.com/item/封装技术】
芯片的封装技术种类实在是多种多样，诸如DIP，PQFP，TSOP，TSSOP，PGA，BGA，QFP，TQFP，QSOP，SOIC，SOJ，PLCC，WAFERS等等，非常之多。在网络上找到一张图，非常形象的总结了这纷繁杂乱的各种封装技术：
怎么样，是不是晕了？
没关系，上面这些个封装技术，很多都是小众化的技术，无需太多关注。我们今天主要就是挑选其中比较常见的几种封装技术来进行介绍。
1、DIP封装DIP封装（Dual In-line Package），也叫双列直插式封装技术，指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。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。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。DIP封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑料包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等。
DIP封装具有以下特点：
适合在PCB（印刷电路板）上穿孔焊接，操作方便； 芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大；DIP是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存储器和微机电路等。最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装，通过其上的两排引脚可插到主板上的插槽或焊接在主板上。
2、SOP封装SOP（小外形封装）表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状（L 字形），材料有塑料和陶瓷两种。后来，由SOP衍生出了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。
该类型的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，是目前的主流封装方式之一，属于真正的系统级封装。目前比较常见的是应用于一些存储器类型的IC。
3、QFP/PFP封装这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术（Plastic Quad Flat Pockage），该技术实现的CPU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。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。
QFP封装具有以下特点：
目前QFP/PFP封装应用非常广泛，很多MCU 厂家的A芯片都采用了该封装。
4、BGA封装BGA技术（Ball Grid Array Package）即球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的I/O引脚数增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。另外该技术的组装可用共面焊接，从而能大大提高封装的可靠性；并且由该技术实现的封装CPU信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。
BGA封装具有以下特点：
I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率； 虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能； 信号传输延迟小，适应频率大大提高； 组装可用共面焊接，可靠性大大提高； 5、QFN封装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。
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。
QFN封装的特点：
表面贴装封装，无引脚设计； 无引脚焊盘设计占有更小的PCB面积； 组件非常薄(<1mm)，可满足对空间有严格要求的应用； 非常低的阻抗、自感，可满足高速或者微波的应用； 具有优异的热性能，主要是因为底部有大面积散热焊盘； 重量轻，适合便携式应用。QFN封装的小外形特点，可用于笔记本电脑、数码相机、个人数字助理（PDA）、移动电话和MP3等便携式消费电子产品。从市场的角度而言，QFN封装越来越多地受到用户的关注，考虑到成本、体积各方面的因素，QFN封装将会是未来几年的一个增长点，发展前景极为乐观。
6、PLCC封装PLCC是一种带引线的塑料的芯片封装载体。表面贴装型的封装形式，引脚从封装的四个侧面引出，呈“丁”字形，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。
PLCC为特殊引脚芯片封装，它是贴片封装的一种，这种封装的引脚在芯片底部向内弯曲，因此在芯片的俯视图中是看不见芯片引脚的。这种芯片的焊接采用回流焊工艺，需要专用的焊接设备，在调试时要取下芯片也很麻烦，现在已经很少用了。
由于IC的封装类型繁多，对于研发测试，影响不大，但对于工厂的大批量生产烧录，IC封装类型越多，那么选择对应配套的烧录座型号也会越多。ZLG致远电子十多年来专业于芯片烧录行业，其编程器支持并提供有各种封装类型IC的烧录座，可供工厂批量生产。
7、PQFP封装PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的缩写，即塑封四角扁平封装。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。
随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮，封装技术已进步到CSP（Chip Size P ackage）。它减小了芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒（Die）大不超过1.4倍。
CSP封装又可分为四类：
1、Lead Frame Type（传统导线架形式），代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达（Goldstar）等等。
2、Rigid Interposer Type( 硬质内插板型)，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。
3、Flexible Interposer Type（软质内插板型），其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气（GE）和NEC。
4、Wafer Level Package（晶圆尺寸封装）：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。
CSP封装适用于脚数少的IC ，如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电（IA）、数字电视（DTV）、电子书（E-Book）、无线网络WLAN、ADSL／手机芯片、蓝牙（Bluetooth）等新兴产品中。
9、CLCC封装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。
Flip Chip，又称倒装片，是近年比较主流的封装形式之一，主要被高端器件及高密度封装领域采用。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装。
与COB相比，该封装形式的芯片结构和I/O端（锡球）方向朝下，由于I/O引出端分布于整个芯片表面，故在封装密度和处理速度上Flip chip已达到顶峰，特别是它可以采用类似SMT技术的手段来加工，因此是芯片封装技术及高密度安装的最终方向。
作者：leon1741
