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TSOP封裝
閱讀�24171時間�2011-02-22 14:34:16

  TSOP封裝,即薄型小尺寸封�,英文為Thin Small Outline Package,是顯存顆粒封裝的主�。TSOP�(nèi)�封裝技�(shù)的一個典型特征就是在封裝芯片的周圍做�引腳,采�SMT技�(shù)(表面安裝技�(shù))直接附著在PCB板的表面�

概述

  上世紀80年代,芯片的TSOP封裝技�(shù)出現(xiàn),得到了�(yè)界廣泛的認可。TSOP封裝有一個非常明顯的特點,就是成品成細條狀長寬比約�2�1,而且只有兩面有腳,適合用SMT技�(shù)(表面安裝技�(shù))在PCB(印制電路板)上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸�,寄生參�(shù)(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾�) 減小,適合高頻應(yīng)�,操作比較方便,可靠性也比較�,同時TSOP封裝具有技�(shù)簡單、成品率�、造價低廉等優(yōu)點,因此得到了極為廣泛的�(yīng)��

特點

  TSOP可以通過SMD制作成SD�、MiniSD卡、CF卡或是集成到MP3/MP4、移動存儲器等不同的終端�(chǎn)品中,具有柔韌�。TSOP封裝方式�,內(nèi)存芯片是通過芯片引腳焊接在PCB板上的,焊點和PCB板的接觸面積較小,使得芯片向PCB板傳熱就相對困難。而且TSOP封裝方式的內(nèi)存在超過150MHz�,會�(chǎn)生較大的信號干擾和電磁干��

TSOP疊層芯片封裝技�(shù)

  單芯片TSOP生產(chǎn)工藝流程比較簡單,只需要經(jīng)過一次貼�、一次烘�、一次引線鍵合就可以�,流程如�1�

圖一 單芯片TSOP生產(chǎn)工藝流程

  我們可以根�(jù)封裝名稱來識別疊層芯片封裝中有多少個芯片。比�,“TSOP2+1”就是指一個TSOP封裝體內(nèi)有兩個活性芯�(ActiveDie)、一個空白芯�(Spacer),如果我們說“TSOP3+0”,那就是說一個TSOP封裝體內(nèi)有三個活性芯�、沒有空白芯�,以此類��

  �2是最典型的TSOP2+1的封裝形式剖面和俯視�,上下兩層是真正起作用的芯片(ActiveDie�,中間一層是為了要給底層芯片留出焊接空間而加入的空白芯片(Spacer�??瞻仔酒?Spacer)由硅片制�,里面沒有電��

圖二 完成前道生產(chǎn)工藝芯片的剖面及俯視圖

  我們以最簡單的二芯片疊層封裝(TSOP2+X)為例查看其工藝流程�

  方法一,仍然沿用單芯片封裝的液�(tài)�(huán)氧樹脂作為芯片粘合劑、多次重�(fù)單芯片的工藝,其工藝流程如下�

圖三 沿用單芯片封裝的液態(tài)環(huán)氧樹脂作為粘合劑、多次重復(fù)單芯片的工藝流程

  方法�,使用環(huán)氧樹脂薄膜作為芯片貼合劑。這種方法需要改變原材料,用�(huán)氧樹脂薄膜膠帶替代傳�(tǒng)的藍膜(如SPV224�。下圖是使用�(huán)氧樹脂薄膜膠替代藍膜后裝片工序的情形,裝片完成后,環(huán)氧樹脂薄膜就已經(jīng)和芯片粘在了一�,在貼片工序時我們只需要將芯片貼到引線框架�,不再需要在引線框架涂一層液�(tài)�(huán)氧樹�,這就大大簡化了工�。工藝流程如下:

圖五 使用環(huán)氧樹脂薄膜作為芯片貼合劑的流程圖(左)及環(huán)氧樹脂薄膜及將薄膜與晶圓貼合的示意圖(右)

  采用上述兩種方法來實�(xiàn)TSOP2+1封裝都是可行�。對比以上兩種工�,我們可以發(fā)�(xiàn)第二種工藝流程少了兩次烘�,方法二生產(chǎn)工藝簡單、生�(chǎn)周期更短,而且,由于多次烘烤會造成引線框架氧化及芯片粘�,烘烤次�(shù)減少對提高成品率和減少可靠性失效也很有好處�

TSOP2+1示意圖

  將方法二簡化,于是就得到了另一種實�(xiàn)兩層芯片疊層封裝的方�,即TSOP2+0,采用環(huán)氧樹脂薄膜作為芯片貼合劑,將兩個芯片錯開一點位置留出焊區(qū)�,僅一端有焊線�

  方法�,如果我們使用的�(shè)備可以同時完成多次貼�,那么實際的貼片工序就更加簡�,即只有一次,這樣它的生產(chǎn)工藝甚至比單芯片封裝還簡�。但是這種方法需要改變晶圓的生產(chǎn)工藝,將焊盤都放置在芯片的一端�

表一 三種疊層芯片的封裝工藝優(yōu)缺點對比

  上述三種疊層芯片的封裝工�,方法一使用�(huán)氧樹脂銀�,成本低,但是工藝難度很高、成品率�,即使是最簡單的TSOP2+1其成品率能達�99.5%就幾乎不可能再提升了,由于其工藝性差,目前不能使用在更高密度的封裝中。方法二中雖然環(huán)氧樹脂薄膜成本高,但是由于環(huán)氧樹脂薄膜是在裝�(W/M)的時候粘貼到芯片背面,不必考慮液態(tài)�(huán)氧樹脂工藝的�(fù)雜�,所以工藝簡�、成品率可達99.9%。方法三由于只有兩次貼片(D/A)、一次引線鍵�(W/B),所以不僅工藝簡�、成品率�,可以穩(wěn)定在99.90%以上,而且成本相對也比較低。如果我們將成品率與成本相結(jié)�,的方法顯然是第三種,成本、工藝最簡單。但�,這種工藝有其局限性,需要改變芯片的制作布局,將焊盤布置在芯片的一端,如果晶圓的布線無法做�,則無法實現(xiàn)�

  第二、第三種方法都可以用于更高密度的封裝�,TSOP4+0、TSOP5+0、TSOP4+3等都是在TSOP2+X基礎(chǔ)上發(fā)展起來的�

�(fā)�

  疊層芯片封裝是封裝技�(shù)�(fā)展的主流,因為它符合了封裝技�(shù)�(fā)展的趨勢即:大容�、高密度、多功能、低成本。和過去單芯片封裝技�(shù)相比,它打破了單純以封裝類型的更替來實現(xiàn)大容量、高密度、多功能、低成本的限�,而且,由于疊層技�(shù)的出�(xiàn),它讓一些似乎已�(jīng)過時的封裝類型重新煥�(fā)生機�

  2006年對于TSOP封裝來講是非常重要的一�。由于TSOP封裝的容積率和運行速度不及BGA封裝,這種曾經(jīng)廣泛�(yīng)用于DRAM的封裝類型在DDR/DDRII中已�(jīng)消失。但是隨著數(shù)碼產(chǎn)品的大量普及,人們對大容量、高密度、低成本的存儲卡的需求激增,它已�(jīng)成了僅次于SIP的NAND存儲器的封裝類型�

  在TSOP的封裝技�(shù)�(fā)展方面,主要有TSOP2+0、TSOP2+1、TSOP3+0、TSOP4+0、TSOP5+0、TSOP4+3等,其技�(shù)已經(jīng)非常成熟、成品率高。由于芯片面積越來越�,為了解決焊接空間的不足,一些在SIP封裝中得到應(yīng)用的新技�(shù)也將開始出現(xiàn)在TSOP高密度封裝中。為了解決由于SIP的柔韌性不足的問題,TSOPSIP也會成為另一�(fā)展方��

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