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QFP的定义及简介
QFP是QuadFlatPackage的缩写,是“小型方块平面封装”的意思。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁,但少有速度在4ns以上的QFP封装显存,因为工艺和性能的问题,已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚,识别起来相当明显。四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一,引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看,塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时,多数情况为塑料QFP。塑料QFP是最普及的多引脚LSI封装。不仅用于微处理器,门陈列等数字逻辑LSI电路,而且也用于VTR信号处理、音响信号处理等模拟LSI电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多种规格。0.65mm中心距规格中最多引脚数为304。japon将引脚中心距小于0.65mm的QFP称为QFP(FP)。但japon电子机械工业会对QFP的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别,而是根据封装本体厚度分为QFP(2.0mm~3.6mm厚)、LQFP(1.4mm厚)和TQFP(1.0mm厚)三种。另外,有的LSI厂家把引脚中心距为0.5mm的QFP专门称为收缩型QFP或SQFP、VQFP。但有的厂家把引脚中心距为0.65mm及0.4mm的QFP也称为SQFP,至使名称稍有一些混乱。QFP的缺点是,当引脚中心距小于0.65mm时,引脚容易弯曲。为了防止引脚变形,现已出现了几种改进的QFP品种。如封装的四个角带有树脂缓冲垫的BQFP(见BQFP);带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP);在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。在逻辑LSI方面,不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP里。引脚中心距最小为0.4mm、引脚数最多为348的产品也已问世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。
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芯片的制造过程
芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,其中晶片制作过程尤为的复杂。首先是芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”1,芯片的原料晶圆晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄,生产的成本越低,但对工艺就要求的越高。2,晶圆涂膜晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力,其材料为光阻的一种。3,晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质,即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂,使得其遇紫外光就会溶解。这时可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了,而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。4、掺加杂质将晶圆中植入离子,生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始,放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式,使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层,但复杂的芯片通常有很多层,这时候将这一流程不断的重复,不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似多层PCB板的制作原理。更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层,这时候通过重复光刻以及上面流程来实现,形成一个立体的结构。5、晶圆测试经过上面的几道工艺之后,晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的,组织一次针测试模式是非常复杂的过程,这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低,这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。6、封装将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。7、测试、包装经过上述工艺流程以后,芯片制作就已经全部完成了,这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。
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芯片与集成电路的联系与区别
芯片,英文为Chip;芯片组为Chipset。芯片一般是指集成电路的载体,也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果,通常是一个可以立即使用的独立的整体。“芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用,比如在大家平常讨论话题中,集成电路设计和芯片设计说的是一个意思,芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上,这两个词有联系,也有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在,因为狭义的集成电路,是强调电路本身,比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器,当它还在图纸上呈现的时候,我们也可以叫它集成电路,当我们要拿这个小集成电路来应用的时候,那它必须以独立的一块实物,或者嵌入到更大的集成电路中,依托芯片来发挥他的作用;集成电路更着重电路的设计和布局布线,芯片更强调电路的集成、生产和封装。而广义的集成电路,当涉及到行业(区别于其他行业)时,也可以包含芯片相关的各种含义。芯片也有它独特的地方,广义上,只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子,都可以叫做芯片,里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片;比如机械芯片,如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中,当把范围局限到硅集成电路时,芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。芯片组,则是一系列相互关联的芯片组合,它们相互依赖,组合在一起能发挥更大的作用,比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组,手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。电脑芯片如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏,那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、UltraDMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(HostBridge)。芯片组的识别也非常容易,以Intel440BX芯片组为例,它的北桥芯片是Intel82443BX芯片,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的发热量较高,在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名称为Intel82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组,在性能上的表现也存在差距。芯片组除了最通用的南北桥结构外,芯片组正向更高级的加速集线架构发展,Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表,它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能够提供比PCI总线宽一倍的带宽,达到了266MB/s;此外,矽统科技的SiS635/SiS735也是这类芯片组的新军。除支持最新的DDR266,DDR200和PC133SDRAM等规格外,还支持四倍速AGP显示卡接口及FastWrite功能、IDEATA33/66/100,并内建了3D立体音效、高速数据传输功能包含56K数据通讯(Modem)、高速以太网络传输(FastEthernet)、1M/10M家庭网络(HomePNA)等。
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TQFP封装概述
TQFP(thinquadflatpackage,即薄塑封四角扁平封装)薄四方扁平封装低成本,低高度引线框封装方案。薄四方扁平封装对中等性能、低引线数量要求的应用场合而言是最有效利用成本的封装方案,且可以得到一个轻质量的不引人注意的封装,TQFP系列支持宽泛范围的印模尺寸和引线数量,尺寸范围从7mm到28mm,引线数量从32到256。产品体尺寸(mm)引线间距(mm)TQFP100140.50TQFP120140.40TQFP12814*200.50TQFP144200.50TQFP176240.50TQFP208280.50TQFP256280.40TQFP3270.80TQFP44100.80TQFP4870.50TQFP52100.65TQFP64140.80TQFP64100.50TQFP80120.50TQFP80140.65TQFP封装比传统的SOP封装小。
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SOP的其他含义
SOP也是StartOfProduction三个英文单词的第一个字母的大写组合,意思是开始量产,即产品可以进行大批量生产了。集成电路封装SOP(SmallOut-LinePackage)是一种很常见的元件封装形式,始于70年代末期。由1980年代以前的通孔插装(PTH)型态,主流产品为DIP(DualIn-LinePackage),进展至1980年代以SMT(SurfaceMountTechnology)技术衍生出的SOP(SmallOut-LinePackage)、SOJ(SmallOut-LineJ-Lead)、PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)、QFP(QuadFlatPackage)封装方式,在IC功能及I/O脚数逐渐增加后,1997年Intel率先由QFP封装方式更新为BGA(BallGridArray,球脚数组矩阵)封装方式,除此之外,在20世纪末期主流的封装方式有CSP(ChipScalePackage芯片级封装)及FlipChip(覆晶)。SOP封装的应用范围很广,而且以后逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装)、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)及SOT(小外形晶体管)、SOIC(小外形集成电路)等在集成电路中都起到了举足轻重的作用。像主板的频率发生器就是采用的SOP封装。SOP是在微波单片集成(MMIc)、多芯片组件(McM)、数字与模拟集成以及光集成技术基础上,将微波与射频前端、数字与模拟信号处理电路、存储器以及光器件等多个功能模块集成在一个封装内的一种二次集成技术,属于真正的系统级封装。其结构如图4所示,它容易实现电子系统的小型化、轻量化、高性能和高可靠性,特别适合于航空、航天、便携式电子系统等对体积、重量和环境要求苛刻的场合。SOP技术的优势⑴系统集成度高。单从系统集成度来讲,SOC显然是集成度最高的系统,但sOc对于无源射频电路特别是高Q电路如谐振器、滤波器和高功率模块等不能集成。而sOP可以通过LTCc工艺等多层立体结构实现对高Q电路和高功率模块的集成。因此从整个系统的集成度来讲,并不比sOc差。⑵生产成本低、市场投放周期短。各功能模块可预先分别设计,并可大量采用市场现有的通用集成芯片和模块,有效地降低了成本、设计周期变短,投放市场较快。⑶性能优良,可靠性高。SOP减少了各功能部件之间的连接,使得由于连接之间的各种损耗、干扰降低到最小,同时综合利用了微电子、固体电子等多项工艺技术,充分发挥了各种工艺的优势。从而提高了系统的综合性能。⑷体积小、重量轻、封装密度大。由于采用体积结构,封装内的元器件可嵌人可集成或叠装,向3D方向发展,充分利用了空间,系统体积和重量均大大缩小,有效地提高了封装的密度。此外,SOP的另外一个最大优点是与SOC和SIP的兼容性,即SOC与SIP均可以视为SOP的子系统,一起被集成在同一个封装内。导向流程SOP(SupportOrientedProcess)ISO9001:2000:支持导向流程,主要是用以支持COP(客户导向流程)的实施而进行的相关作业的流程,如:员工激励、工作环境、采购&;外包、供放管理等间接过程。同源协议现存的网络浏览器的安全模式是根据同源协议(Same-Origin-Policy),并对网络应用提供了一些基础的保护功能。一般一个网址通常由protocol,domain,port三个部分所组成,而根据SOP协议,如果一个网址只要至少一个部分的不符合,便不能进入到先前进入的非同源地址.
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SOP简介词义
SOP是StandardOperationProcedure三个单词中首字母的大写,即标准作业程序,就是将某一事件的标准操作步骤和要求以统一的格式描述出来,用来指导和规范日常的工作。SOP是标准操作程序(StandardOperationProcedure)的英文首字母缩写。从对SOP的上述基本界定来看,SOP具有以下一些内在的特征:SOP是一种标准的作业程序。所谓标准,在这里有最优化的概念,即不是随便写出来的操作程序都可以称做SOP,而一定是经过不断实践总结出来的在当前条件下可以实现的最优化的操作程序设计。说得更通俗一些,所谓的标准,就是尽可能地将相关操作步骤进行细化,量化和优化,细化,量化和优化的度就是在正常条件下大家都能理解又不会产生歧义。SOP不是单个的,是一个体系,虽然我们可以单独地定义每一个SOP,但真正从企业管理来看,SOP不可能只是单个的,必然是一个整体和体系,也是企业不可或缺的。余世维在他的讲座中也特别提到:一个公司要有两本书,一本书是红皮书,是公司的策略,即作战指导纲领;另一本书是蓝皮书,即SOP,标准作业程序,而且这个标准作业程序一定是要做到细化和量化。
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BGA处理
一、外层线路BGA处的制作:在客户资料未作处理前,先对其进行全面了解,BGA的规格、客户设计焊盘的大小、阵列情况、BGA下过孔的大小、孔到BGA焊盘的距离,铜厚要求为1~1.5盎司的PCB板,除了特定客户的制作按其验收要求做相应补偿外,其余客户若生产中采用掩孔蚀刻工艺时一般补偿2mil,采用图电工艺则补偿2.5mil,规格为31.5milBGA的不采用图电工艺加工;当客户所设计BGA到过孔距离小于8.5mil,而BGA下过孔又不居中时,可选用以下方法:可参照BGA规格、设计焊盘大小对应客户所设计BGA位置做一个标准BGA阵列,再以其为基准将需校正的BGA及BGA下过孔进行拍正,拍过之后要与原未拍前备份的层次对比检查一下拍正前后的效果,如果BGA焊盘前后偏差较大,则不可采用,只拍BGA下过孔的位置。二、BGA阻焊制作:1、BGA表面贴阻焊开窗:与阻焊优化值一样其单边开窗范围为1.25~3mil,阻焊距线条(或过孔焊盘)间距大于等于1.5mil;2、BGA塞孔模板层及垫板层的处理:①制做2MM层:以线路层BGA焊盘拷贝出为另一层2MM层并将其处理为2MM范围的方形体,2MM中间不可有空白、缺口(如有客户要求以BGA处字符框为塞孔范围,则以BGA处字符框为2MM范围做同样处理),做好2MM实体后要与字符层BGA处字符框对比一下,二者取较大者为2MM层。②塞孔层(JOB.bga):以孔层碰2MM层(用面板中Actionsareferenceselection功能参考2MM层进行选择),参数Mode选Touch,将BGA2MM范围内需塞的孔拷贝到塞孔层,并命名为:JOB.bga(注意,如客户要求BGA处测试孔不作塞孔处理,则需将测试孔选出,BGA测试孔特征为:阻焊两面开满窗或单面开窗)。③拷贝塞孔层为另一垫板层(JOB.sdb)。④按BGA塞孔文件调整塞孔层孔径和垫板层孔径。三、BGA对应堵孔层、字符层处理:①需要塞孔的地方,堵孔层两面均不加挡点;②字符层相对塞孔处过孔允许白油进孔。以上步骤完成后,BGACAM的单板制作就完成了,这只是目前BGACAM的单板制作情况,其实由于电子信息产品的该许日新月异,PCB行业的激烈竞争,关于BGA塞孔的制作规程是经常在更换,并不断有新的突破。这每次的突破,使产品又上一个台阶,更适应市场变化的要求。我们期待更优越的关于BGA塞孔或其它的工艺出炉。
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BGA的结构特点
(PlasricBGA)载体为普通的印制板基材,一般为2~4层有机材料构成的多层板,芯片通过金属丝压焊方式连接到载体上表面,塑料模压成形载体表面连接有共晶焊料球阵列。例如Intel系列CPU中PemtiumII、III、IV处理器均采用这种封装方式。又有CDPBGA(CarityDownPBGA),指封装中央有方形低陷的芯片区(又称:空腔区)。优点:封装成本相对较低;和QFP相比,不易受到机械损伤;适用大批量的电子组装;字体与PCB基材相同,热膨胀系数几乎相同,焊接时,对函电产生应力很小,对焊点可靠性影响也较少。缺点:容易吸潮。CBGA(CeramicBGA)载体为多层陶瓷,芯片与陶瓷载体的连接可以有两种形式:金属丝压焊;倒装芯片技术。例如Intel系列CPU中PemtiumI、II、PemtiumIPro处理器均采用这种封装方式。优点:电性能和热性能优良;既有良好的密封性;和QFP相比,不易受到机械损伤;适用于I/O数大于250的电子组装。缺点:与PCB相比热膨胀系数不同,封装尺寸大时,导致热循环函电失效。FCBGA(FilpChipBGA)采用硬质多层基板。CCGACCGA是CBGA尺寸大于在32*32mm时的另一种形式,不同之处在于采用焊料柱代替焊料球。焊料柱采用共晶焊料连接或直接浇注式固定在陶瓷底部。优缺点与CCGA大体相同,不同在于焊料柱能够承受CTE不同所产生的应力,能够应用在大尺寸封装。TBGA载体采用双金属层带,芯片连接采用倒装技术实现。优点:可以实现更轻更小封装;适合I/O数可以较多封装;有良好的电性能;适于批量电子组装;焊点可靠性高。缺点:容易吸潮;封装费用高。
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BGA简介及概念是什么?
BGA的全称是BallGridArray(球栅阵列结构的PCB),它是集成电路采用有机载板的一种封装法。它具有:①、封装面积少;②、功能加大,引脚数目增多;③、PCB板溶焊时能自我居中,易上锡;④、可靠性高;⑤、电性能好,整体成本低等特点。有BGA的PCB板一般小孔较多,大多数客户BGA下过孔设计为成品孔直径8~12mil,BGA处表面贴到孔的距离以规格为31.5mil为例,一般不小于10.5mil。BGA下过孔需塞孔,BGA焊盘不允许上油墨,BGA焊盘上不钻孔。BGA同时也是BackGroundAnimation的缩写,意思为:背景动画指在音乐及游戏等多媒体产品中,作BackGroundAnimation为表达内容作衬托的动画同BGM近似,BGM为:BackGroundMusic(背景音乐)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。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TinyBallGridArray(小型球栅阵列封装),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。
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