金属封装外壳发展及趋势

金属封装外壳发展及趋

势

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金属封装外壳发展及趋势

一、金属外壳的发展前景应用及要求

随着各电子行业的发展需求，金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。目前，微电子领域产品运用的越来越广范，需求的量越来越大，但产品质量要求越来越严，朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域；器件功率增大，封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。

二、金属外壳封装的结构及特点

外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面，外壳均占有重要地位。对材料性质分类，外壳的种类有：低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定，被认为是全密封的封装形式。

1.机械支撑：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护。

2.电信号：传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用，参与内部电路与外围电路的电信号传递。

3.散热：对功率类电路，外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界，避免电路的热失效。

4.屏蔽：电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号，避免电磁干扰。

5.密封保护：通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝，保护电路免受外界恶劣气候的影响，尤其是水气对电路的腐蚀。

三、金属封装外壳分为六种系列

①UP系列（腔体直插式金属外壳）

②FP系列（扁平式金属外壳）

③UPP系列（功率金属外壳）

④FPP系列（扁平式功率金属外壳）

⑤PP系列（平底式功率金属外壳）

⑥FO/TO系列（光电器件金属外壳）

四、金属封装外壳的设计其应用领域

1.外壳性能和可靠性应进一步提高，满足航天、航空等各级混合集成电路的要求。

2.采用高端金属基复合材料，满足大功率电路的散热、密封性、低热应力、屏蔽性、防腐性、轻重量等要求。

3.采用陶瓷作引出线的绝缘介质，使金属外壳的应用领域从低频电路扩大到高频电路。

4.扩展外壳门类，研发外壳多品种新型化多样化目标，在通过军标线认证的技术平台上建立金属封装外壳各系列技术认证。

结束语：

无论是上只星际宇宙探索，还是下至海底觅宝；无论是在国防尖端技术，还是民用工业生产；不论是繁华的城市，还是宁静的乡村；都离不开金属封装外壳的存在，它普及人们的生产生活中，未来金属封装外壳的发展依然广阔前景。

金属封装材料的现状及发展

金属封装是采用金属作为壳体或底座，芯片直接或通过基板安装在外壳或底座上，引线穿过金属壳体或底座大多采用玻璃—金属封接技术的一种电子封装形式。它广泛用于混合电路的封装，主要是军用和定制的专用气密封装，在许多领域，尤其是在军事及航空航天领域得到了广泛的应用。金属封装形式多样、加工灵活，可以和某些部件(如混合集成的A／D或D／A 转换器)融合为一体，适合于低I／O数的单芯片和多芯片的用途，也适合于射频、微波、光电、声表面波和大功率器件，可以满足小批量、高可靠性的要求。此外，为解决封装的散热问题，各类封装也大多使用金属作为热沉和散热片。本文主要介绍在金属封装中使用和正在开发的金属材料，这些材料不仅包括金属封装的壳体或底座、引线使用的金属材料，也包括可用于各种封装的基板、热沉和散热片的金属材料。 1 传统金属封装材料及其局限性 芯片材料如Si、GaAs以及陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的热膨胀系数(CTE)介于3×10-6-7×10-6K-1之间。金属封装材料为实现对芯片支撑、电连接、热耗散、机械和环境的保护，应具备以下的要求： ①与芯片或陶瓷基板匹配的低热膨胀系数,减少或避免热应力的产生； ②非常好的导热性，提供热耗散； ③非常好的导电性，减少传输延迟； ④良好的EMI／RFI屏蔽能力；

⑤较低的密度，足够的强度和硬度，良好的加工或成形性能； ⑥可镀覆性、可焊性和耐蚀性，以实现与芯片、盖板、印制板的可靠结合、密封和环境的保护； ⑦较低的成本。 传统金属封装材料包括Al、Cu、Mo、W、钢、可伐合金以及Cu／W和Cu／Mo等，它们的主要性能如表1所示。 1．1 铜、铝 纯铜也称之为无氧高导铜(OFHC)，电阻率1．72μΩ·cm，仅次于银。它的热导率为401W(m-1K-1)，从传热的角度看，作为封装壳体是非常理想的，可以使用在需要高热导和／或高电导的封装里，然而，它的CTE高达16．5×10-6K-1，可以在刚性粘接的陶瓷基板上造成很大的热应力。为了减少陶瓷基板上的应力，设计者可以用几个较小的基板来代替单一的大基板，分开布线。退火的纯铜由于机械性能差，很少使用。加工硬化的纯铜虽然有较高的屈服强度，但在外壳制造或密封时不高的温度就会使它退火软化，在进行机械冲击或恒定加速度试验时造成外壳底部永久变形。 铝及其合金重量轻、价格低、易加工，具有很高的热导率，在25℃时为2 37W(m-1K-1)，是常用的封装材料，通常可以作为微波集成电路(MIC)的壳体。但铝的CTE更高，为23．2×10-6K-1，与Si(4．1×10-6K-1)和GaA

电子封装技术发展现状及趋势

电子封装技术发展现状及趋势 摘要 电子封装技术是系统封装技术的重要内容，是系统封装技术的重要技术基础。它要求在最小影响电子芯片电气性能的同时对这些芯片提供保护、供电、冷却、并提供外部世界的电气与机械联系等。本文将从发展现状和未来发展趋势两个方面对当前电子封装技术加以阐述，使大家对封装技术的重要性及其意义有大致的了解。 引言 集成电路芯片一旦设计出来就包含了设计者所设计的一切功能，而不合适的封装会使其性能下降，除此之外，经过良好封装的集成电路芯片有许多好处，比如可对集成电路芯片加以保护、容易进行性能测试、容易传输、容易检修等。因此对各类集成电路芯片来说封装是必不可少的。现今集成电路晶圆的特征线宽进入微纳电子时代，芯片特征尺寸不断缩小，必然会促使集成电路的功能向着更高更强的方向发展，这就使得电子封装的设计和制造技术不断向前发展。近年来，封装技术已成为半导体行业关注的焦点之一，各种封装方法层出不穷，实现了更高层次的封装集成。本文正是要从封装角度来介绍当前电子技术发展现状及趋势。

正文 近年来，我国的封装产业在不断地发展。一方面，境外半导体制造商以及封装代工业纷纷将其封装产能转移至中国，拉动了封装产业规模的迅速扩大；另一方面，国内芯片制造规模的不断扩大，也极大地推动封装产业的高速成长。但虽然如此，IC的产业规模与市场规模之比始终未超过20%，依旧是主要依靠进口来满足国内需求。因此，只有掌握先进的技术，不断扩大产业规模，将国内IC产业国际化、品牌化，才能使我国的IC产业逐渐走到世界前列。 新型封装材料与技术推动封装发展，其重点直接放在削减生产供应链的成本方面，创新性封装设计和制作技术的研发倍受关注，WLP 设计与TSV技术以及多芯片和芯片堆叠领域的新技术、关键技术产业化开发呈井喷式增长态势，推动高密度封测产业以前所未有的速度向着更长远的目标发展。 大体上说，电子封装表现出以下几种发展趋势：（1）电子封装将由有封装向少封装和无封装方向发展；（2）芯片直接贴装（DAC）技术，特别是其中的倒装焊（FCB）技术将成为电子封装的主流形式；（3）三维（3D）封装技术将成为实现电子整机系统功能的有效途径；（4）无源元件将逐步走向集成化；（5）系统级封装（SOP或SIP）将成为新世纪重点发展的微电子封装技术。一种典型的SOP——单级集成模块（SLIM）正被大力研发；（6）圆片级封装（WLP）技术将高速发展；（7）微电子机械系统（MEMS）和微光机电系统（MOEMS）正方兴未艾，它们都是微电子技术的拓展与延伸，是集成电子技术与精密

电子元件封装大全及封装常识

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。SOP封装技术由1968～1969年菲利浦公司开发成功，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。 2、 DIP封装 DIP是英文 Double In-line Package的缩写，即双列直插式封装。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。 < 1 > 3、 PLCC封装 PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier 的缩写，即塑封J引线芯片封装。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。 4、 TQFP封装 TQFP是英文thin quad flat package的缩写，即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装（TQFP）

金属封装外壳发展及趋势【精品】

金属封装外壳发展及趋势 一、金属外壳的发展前景应用及要求 随着各电子行业的发展需求，金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。目前，微电子领域产品运用的越来越广范，需求的量越来越大，但产品质量要求越来越严，朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域；器件功率增大，封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。 二、金属外壳封装的结构及特点 外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面，外壳均占有重要地位。对材料性质分类，外壳的种类有：低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定，被认为是全密封的封装形式。 1.机械支撑：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护。 2.电信号：传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用，参与内部电路与外围电路的电信号传递。

3.散热：对功率类电路，外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界，避免电路的热失效。 4.屏蔽：电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号，避免电磁干扰。 5. 密封保护：通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝，保护电路免受外界恶劣气候的影响，尤其是水气对电路的腐蚀。 三、金属封装外壳分为六种系列 ①UP系列（腔体直插式金属外壳） ②FP系列（扁平式金属外壳）

③UPP系列（功率金属外壳） ④FPP系列（扁平式功率金属外壳） ⑤ PP系列（平底式功率金属外壳） ⑥FO/TO系列（光电器件金属外壳）

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号：39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名：张荣辰 学号： 班级：电科本1303 科目：微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要： 随着全球集成电路行业的不断发展，集成度越来越高，芯片的尺寸不断缩小，集成电路封装技术也在不断地向前发展，封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚，国家大力促进科学技术和人才培养，重点扶持科学技术改革和创新，集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节，集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势，依靠广大市场潜力和人才发展，集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件，已成为我国集成电路行业重要的组成部分，我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能，我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词：集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现，改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高，并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能，需要对其进行密封、扩大，以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护，防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装（Packaging，PKG）是指利用膜技术及微细加工技术，将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线，引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的，在于保护芯片不受或少受外界环境的影响，并为之提供一个良好的工作条件，以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护，人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的，没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP：双列直插式封装；引脚在芯片两侧排列，引脚节距，有利于散热，电气性好。 SIP：单列直插式封装；引脚在芯片单侧排列，引脚节距等特征与DIP基本相同。

金属封装外壳发展及趋势

金属封装外壳发展及趋 势 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

金属封装外壳发展及趋势 一、金属外壳的发展前景应用及要求 随着各电子行业的发展需求，金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。目前，微电子领域产品运用的越来越广范，需求的量越来越大，但产品质量要求越来越严，朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域；器件功率增大，封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。 二、金属外壳封装的结构及特点 外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面，外壳均占有重要地位。对材料性质分类，外壳的种类有：低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定，被认为是全密封的封装形式。 1.机械支撑：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护。 2.电信号：传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用，参与内部电路与外围电路的电信号传递。 3.散热：对功率类电路，外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界，避免电路的热失效。 4.屏蔽：电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号，避免电磁干扰。 5.密封保护：通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝，保护电路免受外界恶劣气候的影响，尤其是水气对电路的腐蚀。 三、金属封装外壳分为六种系列 ①UP系列（腔体直插式金属外壳） ②FP系列（扁平式金属外壳）

③UPP系列（功率金属外壳） ④FPP系列（扁平式功率金属外壳） ⑤PP系列（平底式功率金属外壳） ⑥FO/TO系列（光电器件金属外壳） 四、金属封装外壳的设计其应用领域 1.外壳性能和可靠性应进一步提高，满足航天、航空等各级混合集成电路的要求。 2.采用高端金属基复合材料，满足大功率电路的散热、密封性、低热应力、屏蔽性、防腐性、轻重量等要求。 3.采用陶瓷作引出线的绝缘介质，使金属外壳的应用领域从低频电路扩大到高频电路。 4.扩展外壳门类，研发外壳多品种新型化多样化目标，在通过军标线认证的技术平台上建立金属封装外壳各系列技术认证。 结束语： 无论是上只星际宇宙探索，还是下至海底觅宝；无论是在国防尖端技术，还是民用工业生产；不论是繁华的城市，还是宁静的乡村；都离不开金属封装外壳的存在，它普及人们的生产生活中，未来金属封装外壳的发展依然广阔前景。

常用电子元件封装尺寸规格汇总

常用电子元件封装、尺寸、规格汇总 贴片电阻规格 贴片电阻常见封装有9种，用两种尺寸代码来表示。一种尺寸代码是由4位数字表示的EIA(美国电子工业协会)代码，前两位与后两位分别表示电阻的长与宽，以英寸为单位。我们常说的0603封装就是指英制代码。另一种是米制代码，也由4位数字表示，其单位为毫米。下表列出贴片电阻封装英制和公制的关系及详细的尺寸： 贴片元件的封装 一、零件规格: (a)、零件规格即零件的外形尺寸，SMT发展至今，业界为方便作业，已经形成了一个标准零件系列，各家零件供货商皆是按这一标准制造。标准零件之尺寸规格有英制与公制两种表示方法，如下表英制表示法1206 0805 0603 0402 公制表示法3216 2125 1608 1005含义L:1.2inch(3.2mm)W:0.6inch(1.6mm) L:0.8inch(2.0mm)W:0.5inch(1.25mm) L:0.6inch(1.6mm)W:0.3inch(0.8mm) L:0.4inch(1.0mm)W:0.2inch(0.5mm) 注： a、L（Length）：长度；W（Width）：宽度；inch：英寸 b、1inch=25.4mm（b）、在(1)中未提及零件的厚度，在这一点上因零件不同而有所差异，在生产时应以实际量测为准。（c）、以上所讲的主要是针对电子产品中用量最大的电阻（排阻）和电容（排容），其它如电感、二极管、晶体管等等因用量较小，且形状也多种多样，在此不作讨论。（d）、SMT发展至今，随着电子产品集成度的不断提高，标准零件逐步向微型化发展，如今最小的标准零件已经到了0201。二、常用元件封装1）电阻：最为常见的有0805、0603两类，不同的是，它可以以排阻的身份出现，四位、八位都有，具体封装样式可参照

电子封装的现状及发展趋势

现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一．电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用; 4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等. 陶瓷

陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 金属基复合材料 为了解决单一金属作为电子封装基片材料的缺点,人们研究和开

电子元件封装大全及封装常识

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。SOP 封装技术由 1968～1969 年菲利浦公司开发成功，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。 SOP(Small Out-Line package) 也叫SOIC，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。SOP 除了用 于存储器LSI 外，也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不 超过10～40 的领域，SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距 1.27mm，引脚数从8～44。另外，引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP；装配 高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP。还有一种带有散热片的SOP。

金属封装外壳发展及趋势

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金属封装外壳发展及趋势 一、金属外壳的发展前景应用及要求 随着各电子行业的发展需求，金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。目前，微电子领域产品运用的越来越广范，需求的量越来越大，但产品质量要求越来越严，朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域；器件功率增大，封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。 二、金属外壳封装的结构及特点 外壳作为集成电路的关键组件之一，主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用，在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面，外壳均占有重要地位。对材料性质分类，外壳的种类有：低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定，被认为是全密封的封装形式。 1.机械支撑：刚性外壳承载电路使其免受机械损伤，提供物理保护。 2.电信号：传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用，参与内部电路与外围电路的电信号传递。 3.散热：对功率类电路，外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界，避免电路的热失效。 4.屏蔽：电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号，避免电磁干扰。 5. 密封保护：通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝，保护电路免受外界恶劣气候的影响，尤其是水气对电路的腐蚀。 三、金属封装外壳分为六种系列 ①UP系列（腔体直插式金属外壳） ②FP系列（扁平式金属外壳） ③UPP系列（功率金属外壳）

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势

先进封装技术WLCSP和SiP的发展现状和趋势 关于先进封装工艺的话题从未间断，随着移动电子产品趋向轻巧、多功能、低功耗发展，高阶封装技术也开始朝着两大板块演进，一个是以晶圆级芯片封装WLCSP （Fan-In WLP、Fan-out WLP等）为首，功能指向在更小的封装面积下容纳更多的引脚数；另一板块是系统级芯片封装（SiP），功能指向封装整合多种功能芯片于一体，压缩模块体积，提升芯片系统整体功能性和灵活性。 图1：主要封装形式演进 Source：拓璞产业研究所整理，2016.9 WLCSP：晶圆级芯片封装（Wafer Level Chip Scale Package）也叫WLP。与传统封装工艺相反，WLP是先封装完后再切割，因此切完后芯片的尺寸几乎等于原来晶粒的大小，相比传统封装工艺，单颗芯片封装尺寸得到了有效控制。 如何在更小的尺寸芯片上容纳更多的引脚数目？WLP技术利用重分布层（RDL）可以直接将芯片与PCB做连接，这样就省去了传统封装DA（Die attach）段的工艺，不仅省去了DA工艺的成本，还降低了整颗封装颗粒的尺寸与厚度，同时也绕过DA工艺对良率造成的诸多影响。 起初，Fan-In WLP单位面积的引脚数相对于传统封装（如FC BGA）有所提升，但植球作业也仅限于芯片尺寸范围内，当芯片面积缩小的同时，芯片可容纳的引脚数反而减少，在这个问题的节点上，Fan-out WLP诞生，实现在芯片范围外充分利用RDL做连接，以此获取更多的引脚数。 图2：从传统封装至倒装封装及晶圆级封装结构变化示意图 Source：拓璞产业研究所整理，2016.9 SiP：将不同功能的裸芯片通过整合封装的方式，形成一个集多种功能于一体的芯片组，有效地突破了SoC（从设计端着手，将不同功能的解决方案集成与一颗裸芯片中）在整合

封装技术发展趋势

微电子封装技术发展趋势 电子产品正朝着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向发展，这种市场需求对电路组装技术提出了相应的要求，单位体积信息的提高(高密度)和单位时间处理速度的提高(高速化)成为促进微电子封装技术发展的重要因素。 片式元件：小型化、高性能 片式元件是应用最早、产量最大的表面组装元件。它主要有以厚薄膜工艺制造的片式电阻器和以多层厚膜共烧工艺制造的片式独石电容器，这是开发和应用最早和最广泛的片式元件。 随着工业和消费类电子产品市场对电子设备小型化、高性能、高可靠性、安全性和电磁兼容性的需求，对电子电路性能不断地提出新的要求，片式元件进一步向小型化、多层化、大容量化、耐高压、集成化和高性能化方向发展。在铝电解电容和钽电解电容片式化后，现在高Q 值、耐高温、低失真的高性能MLCC已投放市场；介质厚度为10um的电容器已商品化，层数高达100层之多；出现了片式多层压敏和热敏电阻，片式多层电感器，片式多层扼流线圈，片式多层变压器和各种片式多层复合元件；在小型化方面，规格尺寸从3216→2125→1608→1005发展，目前最新出现的是0603(长0.6mm，宽0.3mm)，体积缩小为原来的0.88%。 集成化是片式元件未来的另一个发展趋势，它能减少组装焊点数目和提高组装密度，集成化的元件可使Si效率(芯片面积/基板面积)达到80%以上，并能有效地提高电路性能。由于不在电路板上安装大量的分立元件，从而可极大地解决焊点失效引起的问题。 芯片封装技术：追随IC的发展而发展 数十年来，芯片封装技术一直追随着IC的发展而发展，一代IC就有相应一代的封装技术相配合，而SMT的发展，更加促进芯片封装技术不断达到新的水平。 六七十年代的中、小规模IC，曾大量使用TO型封装，后来又开发出DIP、PDIP，并成为这个时期的主导产品形式。八十年代出现了SMT，相应的IC封装形式开发出适于表面贴装短引线或无引线的LCCC、PLCC、SOP等结构。在此基础上，经十多年研制开发的QFP 不但解决了LSI的封装问题，而且适于使用SMT在PCB或其他基板上表面贴装，使QFP终于成为SMT主导电子产品并延续至今。为了适应电路组装密度的进一步提高，QFP的引脚间距目前已从1.27mm发展到了0.3mm 。由于引脚间距不断缩小，I/O数不断增加，封装体积也不断加

常用电子元件封装

常用电子元件封装 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至到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0.4-0.7指电阻的长度，一般用AXIAL0.4 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 —4 0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 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1/8W 1206 1/4W 电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是： 0402=1.0mmx0.5mm 0603=1.6mmx0.8mm 0805=2.0mmx1.2mm 1206=3.2mmx1.6mm 1210=3.2mmx2.5mm 1812=4.5mmx3.2mm 2225=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。是纯粹的空间概念 因此不同的元件可共用同一零件封装，同种元件也可有不同的零件封装。像电阻，有传统的 针插式，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件，再过锡炉或喷锡（也可手焊），成本较高，较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件（SMD）这种元件不必钻孔，用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板，再把SMD元件放上，即可焊接在电 路板上了。 关于零件封装我们在前面说过，除了DEVICE。LIB库中的元件外，其它库的元件都已 经有了固定的元件封装，这是因为这个库中的元件都有多种形式：以晶体管为例说明一下：晶体管是我们常用的的元件之一，在DEVICE。LIB库中，简简单单的只有NPN与PNP 之分，但实际上，如果它是NPN的2N3055那它有可能是铁壳子的TO—3，如果它是NPN 的2N3054，则有可能是铁壳的TO-66或T0-5，而学用的CS9013，有TO-92A , TO-92B ,

常用贴片元件封装尺寸

常用贴片元件封装 1 电阻： 最为常见的有0201、0402、0805、0603、1206、1210、1812、2010、2512几类 1）贴片电阻的封装与尺寸如下表： 英制(mil) 公制(mm) 长(L)(mm) 宽(W)(mm) 高(t)(mm) 0201 0603 0.60±0.05 0.30±0.05 0.23±0.05 0402 1005 1.00±0.10 0.50±0.10 0.30±0.10 0603 1608 1.60±0.15 0.80±0.15 0.40±0.10 0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.15 0.50±0.10 1206 3216 3.20±0.20 1.60±0.15 0.55±0.10 1210 3225 3.20±0.20 2.50±0.20 0.55±0.10 1812 4832 4.50±0.20 3.20±0.20 0.55±0.10 2010 5025 5.00±0.20 2.50±0.20 0.55±0.10 2512 6432 6.40±0.20 3.20±0.20 0.55±0.10 2）贴片电阻的封装、功率与电压关系如下表： 英制(mil)公制(mm)额定功率@ 70°C 最大工作电压(V) 0201 0603 1/20W 25 0402 1005 1/16W 50 0603 1608 1/10W 50 0805 2012 1/8W 150 1206 3216 1/4W 200

1210 3225 1/3W 200 1812 4832 1/2W 200 2010 5025 3/4W 200 2512 6432 1W 200 3）贴片电阻的精度与阻值 贴片电阻阻值误差精度有±1％、±2％、±5％、±10％精度， J －表示精度为5％、 F－表示精度为1％。 T －表示编带包装 阻值范围从0R-100M 2电容： 1）贴片电容可分为无极性和有极性两种，容值范围从0.22pF-100uF 无极性电容下述两类封装最为常见，即0805、0603； 英制尺寸公制尺寸长度宽度厚度 0402 1005 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.05 0603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10 0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20 1206 3216 3.20±0.30 1.60±0.20 0.70±0.20 1210 3225 3.20±0.30 2.50±0.30 1.25±0.30 1808 4520 4.50±0.40 2.00±0.20 ≤2.00 1812 4532 4.50±0.40 3.20±0.30 ≤2.50 2225 5763 5.70±0.50 6.30±0.50 ≤2.50 3035 7690 7.60±0.50 9.00±0.05 ≤3.00

先进封装技术发展趋势

先进封装技术发展趋势 2009-09-27 | 编辑： | 【大中小】【打印】【关闭】 作者：Mahadevan Iyer, Texas Instruments, Dallas 随着电子产品在个人、医疗、家庭、汽车、环境和安防系统等领域得到应用，同时在日常生活中更加普及，对新型封装技术和封装材料的需求变得愈加迫切。 电子产品继续在个人、医疗、家庭、汽车、环境和安防系统等领域得到新的应用。为获得推动产业向前发展的创新型封装解决方案（图1），在封装协同设计、低成本材料和高可靠性互连技术方面的进步至关重要。 图1. 封装技术的发展趋势也折射出应用和终端设备的变化。 在众多必需解决的封装挑战中，需要强大的协同设计工具的持续进步，这样可以缩短开发周期并增强性能和可靠性。节距的不断缩短，在单芯片和多芯片组件中三维封装互连的使用，以及将集成电路与传感器、能量收集和生物医学器件集成的需求，要求封装材料具有低成本并

易于加工。为支持晶圆级凸点加工，并可使用节距低于60μm凸点的低成本晶圆级芯片尺寸封装（WCSP），还需要突破一些技术挑战。最后，面对汽车、便携式手持设备、消费和医疗电子等领域中快速发展的MEMS器件带来的特殊封装挑战，我们也要有所准备。 封装设计和建模 建模设计工具已经在电子系统开发中得到长期的使用，这包括用于预测基本性能，以保证性能的电学和热学模型。借助热机械建模，可以验证是否满足制造可行性和可靠性的要求。分析的目标是获得第一次试制时就达到预期性能的设计。随着电子系统复杂性的增加以及设计周期的缩短，更多的注意力聚焦于如何将建模分析转换到设计工程开始时使用的协同设计工具之中，优化芯片的版图和架构并进行必要的拆分，以最低成本的付出获得最高的性能。 为实现全面的协同设计，需要突破现今商业化建模工具中存在的一些限制。目前的工具从CAD数据库获得输入，通常需要进行繁杂的操作来构建用于物理特性计算的网格。不同的工具使用不同IP的特定方法来划分网格，因而对于每种工具需要独立进行网格的重新划分。重复的网格划分会浪费宝贵的设计时间，也会增加建模成本。网格重新划分也限制了在这三种约束下进行多个参数折中分析的可行性。

元件封装尺寸

pin package TI package body length body width lead width count Type designator min max min max min 14PDIP N18.9219.69 6.1 6.60.38 16PDIP N18.9219.69 6.1 6.60.38 20PDIP N23.8824.77 6.1 6.60.38 24PDIP N31.2432.2613.2114.220.38 24PDIP NT31.2432 6.357.110.38 5SOP/SOT-23DBV 2.83 1.5 1.70.3 5SOP/SC-70DCK 1.85 2.15 1.1 1.40.15 5WCSP/NanoStar YEP 1.35 1.450.850.950.15 5WCSP/NanoFree YZP 1.35 1.450.850.950.15 6SOP/SOT-23DBV 2.83 1.5 1.70.25 6SOP/SC-70DCK 1.85 2.15 1.1 1.40.15 6WCSP/NanoStar YEP 1.35 1.450.850.950.15 6WCSP/NanoFree YZP 1.35 1.450.850.950.15 8SOIC D 4.85 3.8140.35 8SOP NS 5.9 6.55 5.60.35 8SSOP/SMB DCT 2.75 3.15 2.7 2.90.15 8TSSOP PW 2.9 3.1 4.3 4.50.35 8VSSOP/USB DCU 1.9 2.1 2.2 2.40.17 8WCSP/NanoStar YEP 1.85 1.950.850.950.15 8WCSP/NanoFree YZP 1.85 1.950.850.950.15 14SOIC D8.558.75 3.8140.35 14SOP NS9.910.55 5.60.35 14SSOP DB 5.9 6.55 5.60.22 14TSSOP PW 4.9 5.1 4.3 4.50.19 14TVSOP DGV 3.5 3.7 4.3 4.50.13 14QFN RGY 3.35 3.65 3.35 3.650.18 16SOIC D9.810 3.8140.35 16SOIC DW10.1610.417.397.590.35 16SOP NS9.910.55 5.60.35 16SSOP DB 5.9 6.55 5.60.22 16QSOP DBQ 4.85 3.81 3.990.2 16TSSOP PW 4.9 5.1 4.3 4.50.19 16TVSOP DGV 3.5 3.7 4.3 4.50.13 16QFN RGY 3.85 4.15 3.35 3.650.18 20SOIC DW12.712.957.397.590.35 20SOP NS12.312.95 5.60.35 20SSOP DB 6.97.55 5.60.22 20QSOP DBQ 6.568.74 3.81 3.990.2 20TSSOP PW 6.4 6.6 4.3 4.50.19 20TVSOP DGV 4.9 5.1 4.3 4.50.13 20QFN RGY 4.35 4.65 3.35 3.650.18 24SOIC DW15.2415.497.397.590.35 24SOP NS14.715.35 5.60.35 24SSOP DB7.98.55 5.60.22 24QSOP DBQ8.568.74 3.81 3.990.2 24TSSOP PW7.77.9 4.3 4.50.19 24TVSOP DGV 4.9 5.1 4.3 4.50.13 28SOIC DW17.7818.037.397.590.35 28SSOP DB9.910.55 5.60.22 28TSSOP PW9.69.8 4.3 4.50.19 48SSOP DL15.75167.397.590.2

电子封装的现状及发展趋势

电子封装的现状及发展趋势 现代电子信息技术飞速发展,电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展.电子封装材料和技术使电子器件最终成为有功能的产品.现已研发出多种新型封装材料、技术和工艺.电子封装正在与电子设计和制造一起,共同推动着信息化社会的发展 一．电子封装材料现状 近年来,封装材料的发展一直呈现快速增长的态势.电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路,并具有良好的电绝缘性.封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用,对器件和电路的热性能和可靠性起着重要作用.理想的电子封装材料必须满足以下基本要求: 1)高热导率,低介电常数、低介电损耗,有较好的高频、高功率性能; 2)热膨胀系数(CTE)与Si或GaAs芯片匹配,避免芯片的热应力损坏;3)有足够的强度、刚度,对芯片起到支撑和保护的作用; 4)成本尽可能低,满足大规模商业化应用的要求;5)密度尽可能小(主要指航空航天和移动通信设备),并具有电磁屏蔽和射频屏蔽的特性。电子封装材料主要包括基板、布线、框架、层间介质和密封材料. 1.1基板 高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求,同时还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本并具有一定的机械性能电子封装基片材料的种类很多,包括:陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等.

1.1.1陶瓷 陶瓷是电子封装中常用的一种基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高随着美国、日本等发达国家相继研究并推出叠片多层陶瓷基片,陶瓷基片成为当今世界上广泛应用的几种高技术陶瓷之一目前已投人使用的高导热陶瓷基片材料有A12q,AIN,SIC和B或)等. 1.1.2环氧玻璃 环氧玻璃是进行引脚和塑料封装成本最低的一种,常用于单层、双层或多层印刷板,是一种由环氧树脂和玻璃纤维(基础材料)组成的复合材料.此种材料的力学性能良好,但导热性较差,电性能和线膨胀系数匹配一般.由于其价格低廉,因而在表面安装(SMT)中得到了广泛应用. 1.1.3金刚石 天然金刚石具有作为半导体器件封装所必需的优良的性能,如高热导率(200W八m·K),25oC)、低介电常数(5.5)、高电阻率(1016n·em)和击穿场强(1000kV/mm).从20世纪60年代起,在微电子界利用金刚石作为半导体器件封装基片,并将金刚石作为散热材料,应用于微波雪崩二极管、GeIMPATT(碰撞雪崩及渡越时间二极管)和激光器,提高了它们的输出功率.但是,受天然金刚石或高温高压下合成金刚石昂贵的价格和尺寸的限制,这种技术无法大规模推广. 1.1.4金属基复合材料 为了解决单一金属作为电子封装基片材料的缺点,人们研究和开