电子封装的分类在线视频

下面我们这一节讲

一级封装和二级封装

什么叫一级封装

什么叫做二级封装

那么实现一级封装

是怎么实现的

二级封装 又是怎么实现的

那么 什么叫做一级封装

就是完成了芯片的搭载过程

叫做一级封装

什么叫做二级封装

就是把芯片做成了一个整体

有待于连接到印制电路板上的

过程叫做二级封装

那么实现了一级封装

你们看有各种过程

那么我们看这是芯片

我们刚才讲裸芯片

裸芯片它不长胳膊不长腿的

你要想办法把芯片上的

这些电极经过引线给它引出来

连到基板上

那么把芯片搭载的过程

叫做什么 叫做一级封装

叫做一级封装

我们看看一级封装

你怎么样把芯片搭载

在基板上

封装基板上

我们看有两种不同的过程

一种叫做引线连接的

另外一种叫做无引线连接的

引线连接的它又叫做什么

叫做Wire Bonding

为什么叫做Wire Bonding

就是说通过电极

通过电极 芯片电极

引出来要连接在

基板电极上

要通过一个金丝或者铝丝

给它连接下来

把这种东西叫做Wire Bonding

Wire 就是丝的意思

Bonding就是通过丝进行连接

你看这里边有一个

在这一点上要键合

在这一点上要键合

要通过线进行连接

进行连接

这个是零维的这个是一维的

那么首先它是怎么个过程

用黏结剂

预先将芯片固定在基板上

再利用金属丝分别与

集成电路上的电极

基板上的电极一一对应的

进行键合

那么它的优点是什么

它的芯片与引线的连接很方便

按照程序进行

多引线连接自由度很大

很容易获得这种芯片

它的缺点是什么

当引线数目较多的时候

生产效率比较低

这是早期的观点

那么用现在的观点说

Wire Bonding

当你频率非常高的时候

注意 当你频率非常高的时候

布线长度

对布线长度就有要求了

你如果布线长度很长

布线长度很长

长到多少

当你布线长到

你所用波长的

所用信号波长的七倍的时候

就会产生影响

那么产生 什么影响

产生 什么信号延迟

信号失真

crosstalk等等这些

因此现在随着 轻 薄 短 小

特别是高频

设备高频器件的发展

这种引线键合的方式

用的越来越少了

用的越来越少

当然了这种方式在一般的

白色家电

一般的在一种电子设备

控制设备还是有用的

它的好处在什么地方

它操作工艺比较简单

你买来一个设备

Wire Bonding机现在你在深圳

或者是地方去

有些个小厂子里边

它就一个老板

买一个Wire Bonding机

最后的话在LED

或者 其他的芯片就做

速度很快就连接好了

连接好了环氧树脂封上

就可以做一个器件了

有了器件就可以卖钱了 就可以用了

但是随着你转型

这样的小工厂纷纷倒闭

它因为技术

技术含量比较低嘛

那么我要想着

随着你电子元器件

或者是整机

往高频方向发展

往轻 薄 短 小发展

这种方式是越来越受到影响

首先它就比较高

它占的厚度比较大

占的面积也比较大

引线也比较长

所以要想解决这些问题

把厚度要降下来

把面积降下来

把引线长度降下来

采取什么办法

就采取了所谓的

无引线连接

无引线连接

无引线连接比较典型的

是什么

就是倒装芯片

Flip chip就是倒装芯片

注意 芯片的电极面朝下的

叫做倒装芯片

芯片的电极面朝上的

叫做正装芯片

那么你看这个也是倒装芯片

为什么是倒装芯片

因为电极面在这

在这 它是倒着装的

这个也是倒着装的

这个是正着装的

关于倒装正装

这里边有个先入为主的问题

因为最早它把它定下来

它是正装芯片

那么尽管你比它先进

但是你在后边

人家在前边

人家把正装芯片

也占好了位置了

你只好叫倒装芯片

所以倒装芯片 正装芯片

没有个绝对的概念

只是个先后的概念

注意二者的区别就行了

它是怎么做的

它就是说在大规模集成电路

芯片里电机表面

分别贴制作什么

制作凸点

注意制作凸点

是 制作凸点

那么注意

原来芯片是铝电极

必须得制作凸点

分别凸点是怎么做的

分别将黏附层 阻挡层

接焊层的顺序形成凸点

以侧装片的方式

或者倒装片的方式

焊接点朝下连接起来

它的优点是什么呢

它能减小组装的面积

减少组装的厚度

可在芯片上整体布置突点

焊接一次完成

可靠性非常高

它特别是的话

布线就很短了

你看布线引线很长

从这一点到这一点很长

这一点很长

那么你就是直接

从这一点到电极上来了

布线很短

它的缺点是什么

首先是需要在集成电路芯片上

形成凸点

不容易获得这种芯片

由于使倒装芯片

倒装焊 难以进行目测

你眼睛看不见

因为凸点在下边

你眼睛看不见

实际上它最大的优点是什么

最大的优点对芯片的结构

可以发生变化

过去的芯片结构

它的电极

都在两侧或者在四侧

都溜边溜边在边上

那么你布线的

端子数目就受到影响

如果采取倒装芯片的话

如果把端子

布置在整个的芯片的表面

采取矩阵方式来布置

节点 布置电极 布置凸点

这样的话引线密度

可以大大的提高

引线密度可以大大的提高

那么第三种就是TAB方式

TAB是什么

是tape automated bonding

是带载自动键合

带载自动键合

什么叫做带载自动键合

就是先把芯片做了凸点以后

载带在 带子上

把带子上切成

一个一个的小的芯片出来

再把整个的芯片的话

固定在基板上

因此它兼有它跟它的特点

兼有它跟它的特点

叫做带载自动键合

带载自动键合

那么第三种是微机械连接的

微机械连接也是想办法做了凸点

芯片上做了凸点

那么底下是采取导电胶的方式

直接压在表面上去

压在表面上去

把后三种这种 这种 这种

叫做什么

无引线键合的

前边这种叫做引线键合的

又叫做Wire Bonding

这种就是倒装片的

这种是TAB的

这种微机械连接的

关于它们之间的关系

下边我们还要仔细的讲

你们看我现在就是用

更详细的图来表示三者的区别

注意 这种是什么

是Wire Bonding引线键合

Wire Bonding

你看这是刚才讲的芯片

粘接在基板上

通过金丝或者是铝丝

Wire Bonding的方式

芯片电极 跟

印制电路板上的电极

给它连接起来

第二种是TAB方式

用一个自动键合带

弄在芯片上

然后把芯片连带

给它裁下来

然后通过带

给它连接在

封装基板上

第三种就是倒装片的

倒装片的方式你看

这个地方在芯片上有个凸点

芯片的凸点经过压合的方式

经过键合的方式

或者导电胶的方式

给它连接起来

那么引线就很短了

引线就很短了

中间这种是介于它跟它

之间的方式

现在一级封装

主要是这三种方式

主要是这三种方式

一级封装主要是这三种方式

下边两种叫做无引线键合的

第一种叫做引线键合的

也就是Wire Bonding

我们现在

在讲二级封装的特征

类型和特征

我们刚才讲了

什么叫一级封装

凡是把芯片载带在什么

载带在基板上

完成芯片的粘接键合

这种过程叫做一级封装

什么叫做二级封装

就是把芯片做成一个

元器件的过程

叫做二级封装

二级封装已经有了

集成电路

已经变成了一个电子元器件了

你们看就变成电子元器件了

这里边是什么 是芯片

芯片经过引线键合

灌上环氧树脂

长出胳膊长出腿来

就可以像电阻 电感 电容一样

贴装在印制电路板上

那么贴装在印制电路板上

按电路连接起来的话

就完成一个整体的功能

把这种叫做二级封装

这叫二级封装

我们看二级封装

也有各种

这就是大家伙

我们所熟悉的了

为什么所熟悉的

你打开你的笔记本电脑

你打开你的手机

你打开你的iPhone

iPad

你就会发现很多这种

电子元器件

我们常见的是这种

常见的是这种

我们的CPU

早期的CPU是这种

那么二级封装

从大的方面讲

它有引线插入型的

有表面贴装型的

那么还有TAB型的

主要是分这三类

注意 主要是分这三类

一类是引脚插入型的

第二类的话是表面贴装型的

第三种是TAB型的

现在我分别就加以介绍

那么针脚插入型的是早期用的

早期用的

当你的集成电路

集成度不太高的时候

那么特别是用在一些

存储器上 引脚很少的时候

那么采取了这种针脚插入式的

因为早期的三极管

我们平常用的三极管二极管

也是针脚插入式的

印制电路板打了孔

然后把针脚插入里边去

经过一焊接实现连接

那时候不是封装密度很低嘛

功能很少嘛

那么采取这种

另外这种叫做双列直插式的

叫做DIP

为什么DIP 英文写的很清楚

双列直插 单列直插 Z型的

还有收缩双列直插的

还有窄型双列直插的

还有针栅阵列的

针栅阵列插入式的

总而言之这几个的特点

是什么

都是插入式的

印制电路板上得有孔

把孔插进去

插到孔里面去

再经过焊接

你们看它这个尺寸

注意 这里边的话

凡是写P的

就是塑料封装plastic

C是陶瓷封装

C是ceramics P是plastic

就是说有塑料的 有陶瓷的

有塑料的 塑料的 塑料的

陶瓷的 塑料的这些都有

这是陶瓷的 塑料的

我们看看它的引脚节距

注意引脚节距

2.54 1.78 2.54

为什么用2.54

用1.78 大家伙注意没有

2.54 这是多少

2.54 你看

这里边是一百个密尔

一百个 什么叫密尔

是千万之一英寸叫一密尔

一英寸是25.4毫米

25.4毫米这正好是什么

千分之一英寸

那么1.778是什么

是70个密尔

它是用英制来的嘛

注意 首先是早期用的

引脚数比较少的

也不考虑它高度

也不考虑它的高度

也不考虑它引线长短

这个就是比较方便

印制电路板打上孔

完了把它插进去

两头一焊接就行了

这是早期的

实际上的话

这种针脚插入式的

用的是越来越少

因为电子元器件的性能

越来越高了

功能越来越多了

要轻便短小了

它受到了影响

注意它是引脚

为什么引脚节距

不能做的再细

引脚节距做的变窄

你如果变窄了以后

变窄了以后

这两个引脚插进去

它就会容易错位

它就会容易错位

而且你针孔不能太细

你如果孔要太细

针就比较细

针要一细了以后容易变形

所以的话引脚插入型的

不可能做到多针脚

也不可能做到窄节距

窄节距注意

是pitch

pitch是什么

是孔中心到孔中心

从孔中间到孔中间

它是一个

它是一个叫做

节距不是间距

不是那个space

space就是说

两个孔之间的距离

节距是一定是

孔中心到孔中心

它不太一样的

你看它插入式的

插入式的话你如果

要是采取单向插入式的话

它容易扭扭歪歪

为了解决这个问题

把这些针脚给它

给它变成Z字型的

叫zigzag

锯齿型的

这样的话保持它的稳定

这是早期

这个的话用的是越来越少了

但是这里边有一个

针脚插入式的

我们看看早期的计算机

那个CPU当中

是一个什么 是一个插入式的

针脚插入式

是个塑料封装的

针脚插入式的

它可以提高它的什么

引脚数量

那么在针脚插入式的

基础之上

后来的话就出现了

所谓的表面贴装的

表面贴装

它是怎么个意思

注意表面贴装

你们看看从这开始

表面贴装的

表面贴装的引脚

我不叫做针脚了

这个引脚它不是

插入孔里边去

而是贴在表面上

注意贴在表面上

贴在表面上

那么这是两边出引脚的

这是四边贴引脚的

比较典型用的话是

QFP

就是四边引线扁平封装

这是什么

微型四方封装

这是小外形封装

小外形封装就是两边引脚的

你们看看从针脚插入式的

到这种表面贴装式的

往后走有很明显的特点

是什么

它可以做到小型化多引脚

而且它的封装形式

由塑料封装或陶瓷封装

变成了完全的塑料封装

而且引脚的节距 注意

从2.54变到1.27

变到什么

变到1.06

甚至变到0.8 变到0.65

它的节距是越来越小的

那么现在就是说在前几年

在有些日本公司

因为日本人他说他的心灵手巧

他说他可以做到很小

这个节距到多少

到0.3个毫米 节距

可以到多少个引脚

可以到304条引脚

加到一块

它的封装密度是非常高的

在高档的家用电器

比方说电视机当中

或者是说洗衣机当中

就大量的用到这种QFP的

这种封装

这个它有它的缺点了

它的缺点是什么

就是说比较

你引脚像一个蚰蜒一样

像虫子叫蚰蜒

伸出腿来

腿的话比较软

比较软的话容易变形

万一变形你在表面贴装的时候

它就会出问题

张冠李戴

一张冠李戴了电路就乱了

就会出事故了

所以对表面贴装

提出来了比较高的难度

但是它的优点是什么

它的所有的引线端子

肉眼都可以看到

你回流焊完了以后

好还是不好事故怎么样

都看的很清楚 一目了然

那么在这个基础上的话

表面贴装

又出现过好多其他的变种

这是玻璃陶瓷扁平封装

无引线连接

无引线连接是怎么个意思

不是刚才讲到了QFP

那个引脚都出来了

那个引脚都出来了

像鸟翼状的

鸟翼状它容易变形

为了解决容易变形（一样）

我把鸟翼给它收回来

注意收回来 收到腹部

收到腹部来

收到腹部来的话

引脚也比较多

它的面积占的也小了

然后它的可靠性也高了

这种叫做无引线的

陶瓷封装芯片载体

那么塑料无引线芯片载体

还有像小外形的J引线

塑料封装

好 这是电子封装

二级封装的一个发展过程

到了1995年前后

甚至还早一点

1990年以后吧

到1995年前后

出现了所谓的球栅阵列封装

球栅阵列封装

球栅阵列封装

它是什么意思

因为表面贴装QFP

代表的这种形式你看

表面贴装它都是引脚

引到外边来

那么这个是做它的变形

但是无论怎么变形

它引线都是在四边

或者是两边四边引线

四边引线首先它很柔嫩

容易张冠李戴

另外占的面积也比较大

实现多引脚

是很困难的

我刚才讲了最大的

是到304条引脚

最小的节距是0.3

就是很难很难了

很容易出故障了

能不能想想办法

解决这些问题

那么在90年代以后

到1995年就出现了所谓的

BGA ball grid array

就是什么 球栅阵列封装

球栅阵列封装

它的引脚端子的

引出方式它不是在四边

而是在最底下

你看最底下引脚

引脚出来的话

在全表面上以矩阵的方式排列

那么它就可以有几个优越性

第一个优越性的话

端子的密度可以大大提高

因为它是什么

它是以平方的关系

它是一个矩阵的方式来排

第二个的话引脚节距

即使不是很小的时候

它的引线端子的密度

也是很高的

另外它的引线的线长

可以大大的缩短

可以大大的缩短

因为这个引出来了

你看比较长吧

这个可以大大的缩短

可以小型化

如果你端子数很少

作为存储器来讲

就出现了所谓的CSP

CSP叫做chip size package

或者是chip scale package

就是芯片尺寸大小的封装

当你引脚数很小的时候

用几个引脚就可以出来

这个作为

小型的存储器

是非常非常有用的

如果你是逻辑 一个CPU

需要很多的端子数

也可以实现

为什么说

它是以矩阵的方式

来布置引脚的

矩阵的方式来布置引脚

可以几百个上千个

甚至可以到四五千个

都可以 四五千个都可以

你看它的锡球的话

中心距很小

可以到1.0到0.8的

那尽管1.0 0.8

比刚才说的那个QFP

你们看 QFP

引脚端子0.8

0.65 0.4甚至到0.3

比它尽管是大了

但是的话它由于在

整个表面上布置端子

可以比QFP

布置多的多的引线端子

那布线还小了

它特别容易实现小型化

薄型化 适用于多引脚

高频芯片

多引脚高频芯片

那么我刚才说了

什么叫做CSP或者是叫做

你看chip size package

或者是chip scale package

是什么

我们中文的名词叫做

芯片尺寸大小的封装

什么叫做芯片尺寸

大小的封装

如果芯片的尺寸

大于封装尺寸的0.8

或者是封装的尺寸

小于芯片尺寸的1.2倍的时候

把这种封装叫做CSP

它超小型

那么封装面积

与芯片面积之比小于到1.2

锡球的中心距的话

可以做的很小

那么所以这种芯片的话

那就是非常非常小

那么你们打开手机

或者打开笔记本电脑

会发现几个很小的

那个芯片

很小的那个集成电路

那个集成电路的话

它少端子

这种少端子一般用在

比方说什么振荡器

滤波器 引脚比较少

还有存储器

引脚比较少的时候

可以大大的缩小体积

缩小引线的面积

第三种就是介于二者之间的

带载芯片

tape carrier package

注意tape carrier package

指的是TCP

我们刚才讲的TAB

是tape automated bonding

这两个的话大同小异

不过是TCP更强调于封装

而TAB的话更强调于载带

那么它的优点是什么

它是有别于引线键合

针脚插入式的

你看既有别于针脚插入式的

又有别于表面贴装的

因为它本身是个表面贴装

但是它表面贴装

有点特殊的地方

就是它载带在一个

芯片载体上

他送带 定位 键合

都能自动进行效率很高

它的节距也比较细

便于小型化薄型化

但是它的散热防潮性能

特别是散热性能比较差