PCB設(shè)計之貼裝工藝、芯片封裝及生產(chǎn)能力
來源：http://yvktnlc.cn 作者：站長 時間：2012-05-18 09:19:45
貼裝工藝、芯片封裝形式與PCB的可制造性設(shè)計有著密切關(guān)系，了解企業(yè)自身的生產(chǎn)能力也是可制造性設(shè)計所必需的。
1.貼裝工藝（SMT）和PCB設(shè)計的關(guān)系
所謂表面貼裝工藝技術(shù)，指的是有關(guān)如何將基板、元器件通過有效工藝材料和工藝組裝起來，并確保有良好壽命的一門技術(shù)。
2、PCB設(shè)計與IC芯片封裝
當今的電子技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路越來越多地應(yīng)用到了通用系統(tǒng)當中。如今，深亞微米生產(chǎn)工藝在IC中的廣泛應(yīng)用使得芯片的集成規(guī)模更加龐大。作為PCB的設(shè)計人員，必須要了解IC芯片的各種制作工藝及特點，只有這樣才能更好地指導(dǎo)PCB的可制造性設(shè)計。
封裝形式就是指IC芯片的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封保護及增強電熱導(dǎo)性能，它還通過芯片上的接點用導(dǎo)線與封裝外殼引腳相連，這些引腳又通過PCB上導(dǎo)線與其他元器件相連。衡量一個芯片封裝技術(shù)的一個重要指標是芯片面積與封裝面積之比，這個值越接近于1，說明這種芯片的封裝技術(shù)越好。一般來說，現(xiàn)在新一代的CPU的出現(xiàn)都是伴隨著一種新的封裝形式產(chǎn)生的。
目前，根據(jù)技術(shù)出現(xiàn)時間順序排列，IC芯片的封裝技術(shù)主要有雙列直插封裝（DIP）、小尺寸封裝（SOP）和塑料四邊引出扁平封裝（PQFP）、球柵陣列（BGA）封裝、芯片尺寸封裝（CSP）和多芯片組（MCM）封裝。下面是對各種具體的封裝形式的簡要介紹：
�。�1）雙列直插封裝（DIP） 雙列直插封裝（Dual In-line Package，DIP），是上世紀70年代流行的封裝技術(shù)，它具有適合PCB的穿孔安裝、易于PCB的布線和操作方便 等優(yōu)點。DIP又具有多種封裝結(jié)構(gòu)形式：多層陶瓷雙列直插式、單層陶瓷雙列直插式和引線框架式DIP。其中，引線框架式DIP又包含玻璃陶瓷封裝式、塑料包封結(jié)構(gòu)式以有陶瓷低熔玻璃封裝式3類。這種封裝技術(shù)的缺點是封裝尺寸大，封裝效率很低。例如，采用40根I/O引腳的塑料包封雙列直插式封裝的CPU，其芯片面積與封裝面積之比為1：80，遠遠低于1。采用這種封裝形式的典型芯片有Intel公司的8086、80286等。
�。�2）小尺寸封裝（SOP）塑料四邊引出扁平封裝（PQFP）這是上世紀80年代出現(xiàn)的芯片載體封裝，它包括陶瓷無引線芯片載體（Leadless Ceramic Chip Carrier ，LCCC）、塑料有引線芯片載體（Plastic Leaded Chip Carrier ，PLCC）、小尺寸封裝（Small Outline Package ，SOP）和塑料四邊引出扁平封裝（Plastic Quad Flat Package，PQFP）。這種芯片載體封裝技術(shù)大大提高了芯片的封裝效率，在一定程度上克服了雙列直插式封裝技術(shù)的不足。例如，以一種四邊引出扁平封裝（QFP）的CPU為例，它的芯片面積與封裝面積之比能達到1：7.8。
�。�3）球柵陣列（BGA）封裝 球柵陣列（Ball Grid Array Package，BGA）封裝技術(shù)是為滿足硅芯片的集成度的不斷提高，以及在集成度的提高對集成電路封裝更加嚴格的要求且I/O引腳和芯片功耗急劇增加的形勢下發(fā)展而來的。
3．企業(yè)的生產(chǎn)能力與PCB的設(shè)計
了解企業(yè)自身實際的生產(chǎn)能力，的推動可制造性設(shè)計管理的重要組成部分。這項工作包括對企業(yè)的所有設(shè)備的能力進行量化考察、規(guī)劃和制定規(guī)范指標。
1.貼裝工藝（SMT）和PCB設(shè)計的關(guān)系
所謂表面貼裝工藝技術(shù)，指的是有關(guān)如何將基板、元器件通過有效工藝材料和工藝組裝起來，并確保有良好壽命的一門技術(shù)。
2、PCB設(shè)計與IC芯片封裝
當今的電子技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路越來越多地應(yīng)用到了通用系統(tǒng)當中。如今，深亞微米生產(chǎn)工藝在IC中的廣泛應(yīng)用使得芯片的集成規(guī)模更加龐大。作為PCB的設(shè)計人員，必須要了解IC芯片的各種制作工藝及特點，只有這樣才能更好地指導(dǎo)PCB的可制造性設(shè)計。
封裝形式就是指IC芯片的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封保護及增強電熱導(dǎo)性能，它還通過芯片上的接點用導(dǎo)線與封裝外殼引腳相連，這些引腳又通過PCB上導(dǎo)線與其他元器件相連。衡量一個芯片封裝技術(shù)的一個重要指標是芯片面積與封裝面積之比，這個值越接近于1，說明這種芯片的封裝技術(shù)越好。一般來說，現(xiàn)在新一代的CPU的出現(xiàn)都是伴隨著一種新的封裝形式產(chǎn)生的。
目前，根據(jù)技術(shù)出現(xiàn)時間順序排列，IC芯片的封裝技術(shù)主要有雙列直插封裝（DIP）、小尺寸封裝（SOP）和塑料四邊引出扁平封裝（PQFP）、球柵陣列（BGA）封裝、芯片尺寸封裝（CSP）和多芯片組（MCM）封裝。下面是對各種具體的封裝形式的簡要介紹：
�。�1）雙列直插封裝（DIP） 雙列直插封裝（Dual In-line Package，DIP），是上世紀70年代流行的封裝技術(shù)，它具有適合PCB的穿孔安裝、易于PCB的布線和操作方便 等優(yōu)點。DIP又具有多種封裝結(jié)構(gòu)形式：多層陶瓷雙列直插式、單層陶瓷雙列直插式和引線框架式DIP。其中，引線框架式DIP又包含玻璃陶瓷封裝式、塑料包封結(jié)構(gòu)式以有陶瓷低熔玻璃封裝式3類。這種封裝技術(shù)的缺點是封裝尺寸大，封裝效率很低。例如，采用40根I/O引腳的塑料包封雙列直插式封裝的CPU，其芯片面積與封裝面積之比為1：80，遠遠低于1。采用這種封裝形式的典型芯片有Intel公司的8086、80286等。
�。�2）小尺寸封裝（SOP）塑料四邊引出扁平封裝（PQFP）這是上世紀80年代出現(xiàn)的芯片載體封裝，它包括陶瓷無引線芯片載體（Leadless Ceramic Chip Carrier ，LCCC）、塑料有引線芯片載體（Plastic Leaded Chip Carrier ，PLCC）、小尺寸封裝（Small Outline Package ，SOP）和塑料四邊引出扁平封裝（Plastic Quad Flat Package，PQFP）。這種芯片載體封裝技術(shù)大大提高了芯片的封裝效率，在一定程度上克服了雙列直插式封裝技術(shù)的不足。例如，以一種四邊引出扁平封裝（QFP）的CPU為例，它的芯片面積與封裝面積之比能達到1：7.8。
�。�3）球柵陣列（BGA）封裝 球柵陣列（Ball Grid Array Package，BGA）封裝技術(shù)是為滿足硅芯片的集成度的不斷提高，以及在集成度的提高對集成電路封裝更加嚴格的要求且I/O引腳和芯片功耗急劇增加的形勢下發(fā)展而來的。
3．企業(yè)的生產(chǎn)能力與PCB的設(shè)計
了解企業(yè)自身實際的生產(chǎn)能力，的推動可制造性設(shè)計管理的重要組成部分。這項工作包括對企業(yè)的所有設(shè)備的能力進行量化考察、規(guī)劃和制定規(guī)范指標。
