芯片里面的几十亿晶体管怎么设计（上百种常见的芯片以及IC封装）

近世纪，随着集成电路的迅速发展，IC封装技术也随着提高，IC行业应用需求越来越大，集成度也越来越高，封装大致发展历程：TO→DIP→PLCC→QFP→PGA→BGA→CSP→MCM，技术指标一代比一代先进，芯片面积与封装面积比例越来越接近1，电器性能以及可靠性也逐渐提高，体积更加小型化和薄型化。

一、MCM（多芯片组件）

其实这是一种芯片组件，是一种最新技术，它是将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装技术，因此它省去了IC的封装材料和工艺，从而节省了材料，同时减少了必要的制造工艺，因此严格的是一种高密度组装产品

二、CSP （芯片规模封装）

CSP封装是一种芯片级封装，我们都知道芯片基本上都是以小型化著称，因此CSP封装最新一代的内存芯片封装技术，可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14，已经相当接近1:1的理想情况，被行业界评为单芯片的最高形式，与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。这种封装特点是体积小、输入/输出端数可以很多以及电气性能很好，有CSP BGA(球栅阵列)、LFCSP（引脚架构）、LGA（栅格阵列）、WLCSP（晶圆级）等

1、CSP BGA(球栅阵列)

2、LFCSP（引脚架构）

LFCSP，这种封装类似使用常规塑封电路的引线框架，只是它的尺寸要小些，厚度也薄，并且它的指状焊盘伸人到了芯片内部区域。LFCSP是一种基于引线框的塑封封，封装内部的互连通常是由线焊实现，外部电气连接是通过将外围引脚焊接到PCB来实现。除引脚外，LFCSP常常还有较大的裸露热焊盘，可将其焊接到PCB以改善散热。

3、LGA（栅格阵列）

这是一种栅格阵列封装，有点类似与BGA，只不过BGA是用锡焊死，而LGA则是可以随时解开扣架更换芯片。也就是说相比于BGA而言具有更换性，但是在更换过程当中需要很小心。

4、WLCSP（晶圆级）

晶圆片级芯片规模封装不同于传统的芯片封装方式，传统的是先切割再封测，而封装后至少增加原芯片20%的体积，此种最新技术是先在整片晶圆上进行封装和测试，然后才切割成一个个的IC颗粒，因此封装后的体积即等同IC裸晶的原尺寸。

三、BGA （球栅阵列）

球形触点阵列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。BGA主要有：PBGA（塑料封装的BGA）、CBGA（陶瓷封装的BGA）、CCBGA（陶瓷柱状封装的BGA）、TBGA（载带状封装的BGA）等。目前应用的BGA封装器件, 按基板的种类,主要CBGA（陶瓷球栅阵列封装）、 PBGA（塑料球栅阵列封装）、TBGA（载带球栅阵列封装）、FC-BGA（倒装球栅阵列封装）、EPBG（增强的塑胶球栅阵列封装）等。

1、CBGA（陶瓷）

CBGA在BGA 封装系列中的历史最长，它的基板是多层陶瓷，金属盖板用密封焊料焊接在基板上，用以保护芯片、引线及焊盘。这是一种为了便于接触, 在底部具有一个焊球阵列的表面安装封装。

2、FCBGA（倒装芯片）

FCBGA通过倒装芯片实现芯片焊料凸点与BGA 基板的直接连接, 在BGA类产品中可实现较高的封装密度,获得更优良的电性能和热性能。

3、PBGA（塑料）

BGA封装，它采用BT树脂/玻璃层压板作为基板，以塑料环氧模塑混合物作为密封材料。这种封装芯片对对湿气敏感，不适用于有气密性要求和可靠性要求高的器件的封装场合。

4、SBGA （带散热器）

SBGA运用先进的基片设计,内含铜质沉热器, 增强散热能力,同时利用可靠的组装工序及物料,确保高度可靠的超卓性能。把高性能与轻巧体积互相结合，典型的35mm² SBGA封装的安装后高度少于1.4mm,重量仅有7.09。

四、PGA（引脚栅阵列）

陈列引脚封装。插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。用于高速大规模逻辑LSI电路。管脚在芯片底部，一般为正方形，引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从64到447左右。一般有CPGA（陶瓷针栅阵列封装）以及PPGA（塑料针栅阵列封装）两种。

五、QFP （四方扁平封装）

这种封装是方型扁平式封装，一般为正方形，四边均有管脚，采用该封装实现的CPU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。因其其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用。这类封装有：CQFP（陶瓷四方扁平封装）、 PQFP（塑料四方扁平封装）、SSQFP（自焊接式四方扁平封装）、TQFP（纤薄四方扁平封装）、SQFP（缩小四方扁平封装）

1、LQFP（薄型）

这是薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP，是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。

2、TQFP（纤薄四方扁平）

六、LCC（带引脚或无引脚芯片载体）

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，是高速和高频IC用封装，也称为陶瓷QFN或QFN－C。

1、CLCC（翼形引脚）

2、LDCC

C型引脚芯片载体,引脚从芯片上方引出向下弯曲成C字型

3、PLCC

引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形,是塑料制品。引脚中心距1.27mm，引脚数从18到84，比QFP容易操作，但焊接后外观检查较为困难。

七、SIP（单列直插封装）

单列直插式封装引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。通常它们是通孔式的，引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从2 至23，多数为定制产品。封装的形状各异。

八、SOIC（小型IC）

SOIC是一种小外形集成电路封装，外引线数不超过28条的小外形集成电路，一般有宽体和窄体两种封装形式，它比同等的DIP封装减少约30-50%的空间，厚度方面减少约70%。

九、SOP（小型封装）

SOP封装是一种元件封装形式，常见的封装材料有:塑料、陶瓷、玻璃、金属等，现在基本采用塑料封装.，应用范围很广，主要用在各种集成电路中。后面就逐渐有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）、MSOP（微型外廓封装）、 QSOP（四分之一尺寸外形封装）、QVSOP（四分之一体积特小外形封装）等封装。

1、SSOP（缩小型）

2、TSOP(薄小外形封装)

3、TSSOP（薄的缩小型）

十、SOT（小型晶体管）

SOT是一种贴片封装，通常引脚在5脚或以下（3脚、4脚）器件的贴片封装形式，尺寸较小，很多晶体管采用此类封装。

十一、DIP（双列封装）

DIP封装也叫双列直插式封装或者双入线封装，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，采用这种封装方式的芯片有两排引脚，可以直接焊在有DIP结构的芯片插座上或焊在有相同焊孔数的焊位中。其特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性。

1、CerDIP（陶瓷双列直插式封装）

Cerdip 陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有 玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等

2、PDIP（塑封）

这种我们较为常见，是一种塑料双列直插式封装，适合PCB的穿孔安装，操作方便，可加IC插座调试，但是这种封装尺寸远比芯片大，封装效率很低，占去了很多有效安装面积。

十二、TO（晶体管外形封装）

TO是晶体管外形封装，一类是晶体管封装类，这种能够使引线被表面贴装，另一类是圆形金属外壳封装无表面贴装部件类。这种封装应用很广泛，很多三极管、MOS管、晶闸管等均采用这种封装。

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