来自 365bet官网地址 2019-11-09 08:33 的文章
当前位置: 365bet注册开户 > 365bet官网地址 > 正文

365bet注册开户:电子元器件封装大全及包裹常识

365bet注册开户 1

一、 什么叫封装

随着信息电子技术的快速发展,如手机、平板电脑等越来越多的电子产品体积正在日益变小、变薄。和我们以前常见的电视机、录音机等产品内部电路板机芯不一样的是,这些小型化和微型化的高新电子产品内部大量使用的是无引线的SMD贴片元器件,这些SMD贴片元器件需要采用新型的表面安装技术把它们安装在PCB线路板上。

引言

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的设计和制造,因此它是至关重要的。

对于一个初次设计电子产品的工程师,采用表面安装技术的PCB设计在工艺要求上要注意那些问题,往往心里没有底。对于这个问题,多年从事PCB快速打样的深圳捷多邦科技有限公司总经理王耀先生从多年来自己的工作中体会到,表面安装PCB设计工艺其实也不难掌握,一个刚入门的电子产品开发工程师,你只要认真做好以下8个方面的工作,也可以设计出一款高质量的电路板产品。这8个方面的工作具体内容是:

随着低成本终端产品需求不断增加,设计师需要设计出既能够满足产品的性能规格,又可以保持低于系统目标价格的创新方案。例如,除了放大器性能外,设计师还必须考虑所有放大器特性,包括成本和封装尺寸。

365bet注册开户 2

1、PCB板选择

在低成本设计中考虑封装尺寸是很重要的,因为不同尺寸的放大器在系统中可能具有不同的成本。设计师可获得许多具有创新的小型包装的新设备,以更好实现目标。如果半导体制造商无法提供小型封装的放大器,则会限制替代零件的选项。通常如果供应商无法满足需求,则需要寻找替代零件来防止产品制造复杂化。如果半导体制造商无法满足供应需求,又没有替代零件,最终产品制造商可能需要花费大量资金来解决问题。

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:

1.1 最大面积:X×Y=330mm×250mm(对应于小工作台贴片设备)

本文讨论的是如何为不具有直接引脚兼容替代零件的小型封装放大器提供替代零件选项。同时,本文还涵盖了设计人员在印刷电路板布局过程中可能面临的制造和设计方面的挑战。

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;

X×Y=460mm×460mm(对应于大工作台贴片设备)

PCB布局修改

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;

1.2 最小面积:X×Y=80mm×50mm

修改运算放大器的PCB布局使之能够包含两个不同封装尺寸的运算放大器,并在PCB上安装一个含有小封装的次要的、常用的且满足行业标准的组件。图1说明了它是如何在PCB布局中工作的。

3、 基于散热的要求,封装越薄越好。

1.3 PCB四周倒角R 1.5mm

小外形集成电路,轻薄小外形封装和超薄小外形封装是业界最常见的封装。因为有许多替代零件可以应用,所以这些包装可以成为很好的二次封装。本文重点介绍采用业界标准引脚封装的双放大器的PCB布局与双小型封装放大器和小外形晶体管封装)的关系。任何情况下,设计人员都可以将此方法用于任何通道数和包装中。

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、VSOP、SSOP、TSSOP及SOT、SOIC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。

1.4 PCB厚度:0.8~2.5mm

SOIC封装布局

封装大致经过了如下发展进程:

1.5 若PCB板太小,需设计拼板,倘若拼板,建议采用邮票版或双面对刻V型槽的分离技术。

SOIC封装的焊盘之间的间距允许许多小型封装放大器安装在其间,这使得SOIC封装成为作辅助封装的绝佳选择。图3展示了SOIC封装工业标准的引脚内的SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。

结构方面:TO->DIP->PLCC->QFP->BGA ->CSP;

注意:具体设备每种参数可能略有差别。

设计人员可以通过执行从SOIC封装的引脚1至引脚8到小型封装放大器的引脚1至引脚8的程序,轻松复制该布局。但是,在使用SOIC封装和SOT封装时,设计人员应该考虑到一些限制和可能面临的制造方面的问题。

材料方面:金属、陶瓷->陶瓷、塑料->塑料;

2、元器件布局规则

TSSOP封装布局

引脚形状:长引线直插->短引线或无引线贴装->球状凸点;

2.1 元件布置的有效范围:PCB板X,Y方向均要留出传送边,每边3.5mm,如不可避免,需另加工艺传送边。

尽管TSSOP封装和SOIC封装具有相似的优点,但TSSOP封装可在封装的焊盘之间提供更多空间。这些额外的空间允许在设计中使用更宽的小型封装放大器,并消除引入SOIC和SOT封装组合带来的限制和可能存在的制造问题。TSSOP封装还具有更小的外形尺寸,与SOIC封装相比,它将在PCB上占用更小的面积

装配方式:通孔插装->表面组装->直接安装

2.2 PCB板上元件需均匀排放,避免轻重不均。2.3 元器件在PCB板上的排向,原则上就随元器件类型的改变而变化,即同类元器件尽可能按相同的方向排列,以便元器件的贴装、焊接和检测。2.4 当采用波峰焊时,尽量保证元器件的两端焊点同时接触焊料波峰(SOIC必须保证,片状、柱状元件尽量保证)。

  • 这对于空间有限的PCB来说是它的一大优点。

二、 具体的封装形式

2.5 当尺寸相差较大的片状元器件相邻排列,且间距很小时,较小的元器件在波峰焊时应排列在前面,先进入焊料波,避免尺寸较大的元器件遮蔽其后尺寸较小的元器件,造成漏焊。

图4展示了,工业标准引脚排列TSSOP封装内,适用于SON和SOT小外型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。PCB布局与SOIC封装类似,TSSOP封装的引脚1至引脚8连接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。

1、 SOP/SOIC封装

2.6 板上不同组件相邻焊盘图形之间的最小间距应在1mm以上。

VSSOP封装布局

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、VSOP、SSOP、TSSOP及SOT、SOIC等。

3、基准标志

VSSOP封装具有比TSSOP和SOIC封装更小的外形尺寸,使其成为用作替代零件的最小的公共次要封装选项。VSSOP封装在封装的焊盘之间没有太多间距,这减少了设计人员可使用VSSOP封装的小型封装器件的数量。然而,VSSOP封装仍然可以与SOT封装一起使用,因为这两种器件具有相同的间距,可使两个封装的焊盘对齐。

2、 DIP封装

3.1 为了精密地贴装元器件,可根据需要设计用于整块PCB的光学定位的一组图形,用于引脚数多,引脚间距小的单个器件的光学定位图形。

图5展示了VSSOP封装的工业标准引脚SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器PCB布局。再次,VSSOP封装的引脚1至引脚8连接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。

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。

3.2 基准标志常用图形有:■ ● ▲ +,大小在0.5~2.0mm范围内,置于PCB或单个器件的对角线对称方向位置。

制造和设计考虑

3、 PLCC封装

3.3 基准标志要考虑PCB材料颜色与环境的反差,通常设置成焊盘样,即覆铜或镀铅锡合金。

当包含二次封装时,需要考虑一些制造和设计效果。制造中的主要问题是二次封装垫与小型封装放大器封装垫之间的间距不足。焊盘之间的间隔不足导致缺少甚至没有阻焊层来填充两个覆盖区焊盘之间的空间。

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。

3.4 对于拼板,由于模具冲压偏差,可能形成板对板之间间距不一致,最好在每块拼板上都设基准标志,让机器将每块拼板当作单板看待。

在回流焊接过程中,缺少阻焊层会导致放大器移动和短路,或使器件引脚悬空。在器件的焊盘之间留出至少4mil的空间可以最大限度地减少这种情况的发生。4mil的空间是PCB制造商中常见的设计规则,并且它提供了足够的空间在两个器件焊盘之间放置阻焊膜。图6展示了如果没有保持适当的阻焊层间隙,器件在回流过程中可能会如何移动。

4、 TQFP封装

4、焊盘图形设计

设计人员还必须考虑的是,在PCB布局中使用二次封装可能会导致线路中的出现附加长度。例如,在最终产品中安装小型封装放大器时,必须将诸如去耦电容器和其他无源器件等组件放置在远离器件引脚的位置。若放置在器件引脚旁边时不放置去耦电容,很容易导致在嘈杂环境中耦合到器件中的噪声。除此之外,若将增益放大器的无源元件放置在远离小包装放大器的倒置销中,也会引起电路的噪声。图7展示了填充小型封装放大器时出现的附加走线长度。

TQFP是英文thin quad flat package的缩写,即薄塑封四角扁平封装。四边扁平封装工艺能有效利用空间,从而降低对印刷电路板空间大小的要求。由于缩小了高度和体积,这种封装工艺非常适合对空间要求较高的应用,如 PCMCIA 卡和网络器件。几乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有 TQFP 封装。

焊盘设计一般按所用元件外形在CAD标准库中选取相应标准焊

结论

5、 PQFP封装

尺寸,不可以大代小或以小代大。

整个行业常用的SOIC、TSSOP和VSSOP封装具有符合行业标准的引脚排列可以为设计人员提供多种替代零件选项。SOIC封装提供了许多次级封装选项。由于封装足够大,可以被用于大多数小外型封装放大器。TSSOP封装在封装焊盘之间具有更多空间,因此可以使用更宽的小型封装放大器,并将潜在的制造问题降至最低。VSSOP封装具有最小的二次封装选项,这对空间有限的设计有益。

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。

5、焊盘与印制导线

尽管修改PCB使之包含的二次封装不会减少总PCB面积,但它是为小型封装放大器提供第二来源以及降低最终产品成本的有效且简单的方法。

6、 TSOP封装

5.1 减小印制导线连通焊盘处的宽度,除非受电荷容量、印制板加工极限等因素的限制,最大宽度应为0.4mm,或焊盘宽度的一半。

以上就是贤集网小编为您介绍的小型封装放大器提供替代零件选项相关内容,如果您有什么想法,欢迎到下方评论留言。

TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写,即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚, TSOP适合用SMT技术在PCB上安装布线。TSOP封装外形尺寸时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动) 减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。

5.2 焊盘与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时,应通过一长度较短细的导电线路进行热隔离。

7、 BGA封装

5.3 印制导线应避免呈一定角度与焊盘相连,只要可能,印制导线应从焊盘的长边的中心处与之相连。

BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写,即球栅阵列封装。20****90年代随着技术的进步,芯片集成度不断提高,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大,对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要,BGA封装开始被应用于生产。

6、焊盘与阻焊膜

采用BGA技术封装的内存,可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍,BGA与TSOP相比,具有更小的体积,更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升,采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下,体积只有TSOP封装的三分之一;另外,与传统TSOP封装方式相比,BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。

6.1 印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸,其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大0.05~0.25mm,具体情况视焊盘间距而定,目的是既要防止阻焊剂污染焊盘,又要避免焊膏印刷、焊接时的连印和连焊。

BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善它的电热性能;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。

6.2 阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度

说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术,TinyBGA英文全称为Tiny Ball Grid Array,属于是BGA封装技术的一个分支。是Kingmax公司于1998年8月开发成功的,其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2~3倍,与TSOP封装产品相比,其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。

7、导通孔布局

采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量情况下体积只有TSOP封装的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的,而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4,因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提升了芯片的抗干扰、抗噪性能,而且提高了电性能。采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外频,而采用传统TSOP封装技术最高只可抗150MHz的外频。

7.1 避免在表面安装焊盘以内,或在距表面安装焊盘0.635mm以内设置导通孔。如无法避免,须用阻焊剂将焊料流失通道阻断。

TinyBGA封装的内存其厚度也更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此,TinyBGA内存拥有更高的热传导效率,非常适用于长时间运行的系统,稳定性极佳。

7.2 作为测试支撑导通孔,在设计布局时,需充分考虑不同直径的探针,进行自动在线测试时的最小间距。

AD产品以“AD”、“ADV”居多,也有“OP”或者“REF”、“AMP”、“SMP”、“SSM”、“TMP”、“TMS”等开头的。

8、焊接方式与PCB整体设计

后缀的说明:

8.1 再流焊几乎适用于所有贴片元件的焊接,波峰焊则只适用于焊接矩形片状元件、圆柱形元器件、SOT等和较小的SOP(管脚数少于28、脚间距1mm以上)。当采用波峰焊接SOP等多脚元件时,应于锡流方向最后两个焊脚处设置窃锡焊盘,防止连焊。

1、后缀中J表示民品,N表示普通塑封,后缀中带R表示表示表贴。

8.2 鉴于生产的可操作性,PCB整体设计尽可能按以下顺序优化:

2、后缀中带D或Q的表示陶封,工业级。后缀中H表示圆帽。

A.单面贴装或混装,即在PCB单面布放贴片元件或插装元件;

3、后缀中SD或883属军品。

B.双面贴装,PCB A面布放贴片元件和插装元件,B面布放适合于波峰焊的贴片元件;

例如:JN DIP封装 JR表贴 JD DIP陶封

C.双面混装,PCB A面布放贴片元件和插装元件,B面布放有需流焊的贴片元件。

王总认为,“世上无难事,只要肯登攀”,只要你虚心学习,认真做好上面8个方面的功课,不断在设计中总结经验,就一定可以迅速掌握表面安装PCB设计的工艺窍门,成为业内的一个设计高手。

凡本网注明“来源:维库仪器仪表网” 的所有作品,转载请必须注明来源于本网,违者必究。

标签: PCB线路板

本文由365bet注册开户发布于365bet官网地址,转载请注明出处:365bet注册开户:电子元器件封装大全及包裹常识

关键词: