芯片封装类型详解：7种主流封装与其衍生封装

芯片归根结底核心是晶圆，但是实际成品的芯片却是另外一种形态，这个从晶圆到芯片成品的过程，我们称之为芯片封装。

芯片封装实际作用是为了保护晶圆，因为晶圆的工作环境要求很严格，但是实际芯片的应用环境又比较多变，场景不同其使用的温度，气候，湿度等等条件也千差万别，所以需要一个外壳来隔绝这些变化，保证晶圆正常的工作状态；其次，封装还能使得晶圆的不被外力损坏的同时易于组装至电流板上；再次就是连接方便，众所周知，晶圆的焊盘是特别微小的，正常芯片使用时候，是没有办法采用那么微小的PCB间距的设计的，只能将晶圆经过金线键合之后将引脚转到间距更为些的封装外部引脚或者焊盘引脚之上；最后，在考虑芯片实际用途和功能完整性前提下的封装，其可靠性和稳定性是毋庸置疑的，这个会通过封装之后的可靠性测试来证明，包括功能测试，老化测试等。

了解了芯片封装作用之后，我们来看看这些封装的类型，目前来说，芯片的封装类型很多，但主流的封装形式（采用引脚划分）就7种，即DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、LGA、PGA。

从这些封装中也衍生出了很多新的封装例如TSOP、VSOP、TSSOP、MLF、FCQFN等。下面我们来详细说一下：

1. DIP，它是双列直插型芯片（Dual In-line Package）的统称。

这种芯片封装大家一般看到比较多的就是那种51单片机的样式，当然还有一些电源芯片会用到这种封装，这种封装的引脚是需要通孔焊接到PCB上的，接触稳定；测试的话一般采用锁紧座或者DIP专用测试座即可。这种封装类型存在于比较早期的芯片设计封装中。

其衍生封装类型，例如 SDIP（shrink Dual In-Line Package）;

2. SOP，它是小外形封装（Small Out-line Package）的统称。

SOP属于SMT贴片元器件封装类型，在各种类型的芯片都有用到，其用途广泛。目前所知的SOP封装一般在44脚以下（间距1.27mm），由于新的衍生封装出现，例如TSSOP和TSOP封装的出现使得引脚间距缩小至0.5mm与0.65mm以及0.635mm，微小间距使得同体积芯片尺寸的引脚更多。

其衍生封装类型包括：SSOP、SOIC、VSOP、TSSOP、TSOP、VSOP、MSOP等等，其应用场景包括Nor Flash（SOP8/SOIC8等）、SDRAM（老式）（TSOP66等）、NAND Flash（TSOP48）、Driver、Power IC等等。从市面上有对应封装的老化测试座来看，其封装的主力应用还是在SOP8这类芯片，其封装难度小，芯片设计相对简单，应用却十分广泛。 

3. QFP，它是方形扁平封装（Quad Flat Package）。

QFP是SOP的质变封装形式，随着芯片的发展迅速，因芯片体积被要求越来越小，功能却被要求越来越多，原本双边引脚的封装形式无法满足时代的需求，所以QFP芯片应运而生。该封装方式将芯片4边都做上了引脚，使得芯片的I/O更多，同时随着封装技术水平的提供，其引脚间距最小能做到0.4mm间距，使得其尺寸能更小，目前已知的QFP封装引脚数最多能做到QFP176，这个能从市场上现存的QFP176测试座的产品能开出，从可靠性测试环境有的测试座产品，其芯片一定有很大的市场和潜在需求。QFP封装的芯片一般应用在MCU，PMIC，Audio IC、逻辑IC等需求，也是属于一款应用官方的IC封装形式。

其衍生封装类型包括：VQFP、CQFP（MCM封装，陶瓷类军工用途的IC）、LQFP、SQFP、BQFP、GQFP、TPQFP等等.   

4. QFN，它是方向扁平无引脚封装（Quad Flat No-Leads Package）

它是相对于QFP的一款封装形式，在QFP的基础上，将引脚取消，变成底部的焊盘形式，这样使得芯片的引脚间距能进一步做小，低至0.25mm的间距，使得芯片更微小，引脚数能做到更多，而且其。QFN这个定义来源于日本电子机械工业协会，这种封装目前已经成为了主流的封装之一。

其芯片应用场景包括：MCU，Nor Flash，RF芯片，蓝牙芯片，音频芯片，PMIC，功放芯片等

其衍生封装包括：DFN、WSON、USON、UDFN、VQFN、MLF、VFQFN等；

类似封装形式：LCC、PLCC这类； 

5. BGA，它是球栅阵列封装（Ball Grid Array Package）；

它是相对于前几种封装更加先进的封装形式，因为硅芯片的制程越来越微小，市场对于I/O引脚数量要求更多，频率越来越高，功耗也随之增大，使得芯片对应信号衰减要更小，散热能力更强，底部面的位置，能很好的放置更多的焊盘，满足更多I/O需求，拓展更多功能。

BGA一般的应用场景是：CPU、VLSI芯片、MCU、FPGA、DDR颗粒、Nor Flash、NAND Flash、ESSD（固态硬盘芯片，硬盘集成为一颗芯片）等等。

其衍生封装包括：PBGA、CBGA、FCBGA、TBGA、CDPBGA等。 

6. LGA，它是平面栅格阵列封装（Land Grid Array）;

它是相对于BGA封装更大一点的焊盘形式，主要是采用金属触点式封装形式。这种芯片常见的是目前因特尔的CPU系列，其情况类似与BGA，引脚更多，工作频率更高，功耗更大等特性，要求其封装形式如此。

这一款封装形式没有衍生封装，主要源于其应用场景较为单一，一般以CPU或者MCU出现；                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

7. PGA，它是直针栅格阵列封装（Pin Grid Array Package）;

它是引脚针阵列摆放的芯片类型，其功能与BGA、LGA类似，一般都是CPU、MCU等功能芯片，这种芯片封装形式使得芯片的安装需要借助特殊的Slot插座来连接，典型的就是AMD的CPU形式，其对应的电脑主板一般需要一个专门的卡引脚的Slot来搭配使用。

这一款PGA的芯片也没有什么衍生封装形式，原因与LGA相似。

总结：对于各种封装形式而言，无论是电路设计时候的封装选型还是测试时候的对应封装老化座选择的时候，最好都是以芯片的引脚结构作为出发点。从接触稳定，应用环境，功耗，高速高频等条件出来，寻找适合自己的封装形式；对应封装已经确定的情况下，如需老化测试，其对应的芯片封装老化座就看芯片封装的结构即可。以上的信息，希望能对大家有用，如有疑问，请评论或者私信。谢谢