1。2 IC 封装元件的发展及巨大作用

从 90 年代电子化产业的发展到如今的信息化社会，电子产品的小型化已经 成为不可阻挡的趋势，为此，IC 元件的组装方法和封装技术也越来越进步，如 何在更为狭小的空间之间集成个多的电子元件，设计人员提出了各种极具创意和 的方法。从 DIP 技术到 BGA 技术，30 多年的封装技术的发展都是追求使芯片元 件的实际使用效果更加良好，芯片的面积和封装的面积越来越接近，芯片的使用 频率越来越高，化学抗性越来越好，同时引脚数量的增加，引脚间距的减小，使 用的简便性，重量的降低，这些都是在 30 多年的发展中可以看得到的变化。20 世纪 70 年代，IC 封装技术流行的还是双列直插封装，也就是 DIP 技术。因为 DIP 封装在当时更加适合印刷电路板的穿孔安装，相比于 TO 型封装，DIP 更加 易于对于 PCB 布线的操作，方法也更为简单，但是我们要知道衡量一个芯片封 装技术先进程度，一项最重要的指标就是芯片面积与封装面积之比，这个比值越 接近 1 越好。如果我们以一个具有 40 根 I/O 引脚的塑料双列直插芯片为例，芯 片面积/封装面积=（3 x3）/（15．24 x 50）=1：86，离 l 相差很远。由此可以看 出，DIP 封装技术的封装尺寸比芯片大了许多，封装的效率很低，很多有效的安 装面积并没有使用。

80 年代出现的内存第二代封装技术以 TSOP 为代表，这种技术一经出现便 迅速替代了 DIP 对于 IC 封装市场的占据位置，并到目前位置都还保留着内装芯 片市场的主流位置。TSOP 即薄型小尺寸封装。在封装芯片的周围设置引脚是这 种内存封装技术的一个重要特征。薄型小尺寸封装适合使用表面贴装技术在印刷 电路板上安装布线。使用这种技术来封装时，封装的外形变小寄生参数减小，适 合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。改进的 TSOP 技术目前广泛应用 于 SDRAM 内存的制造上，不少知名内存制造商如三星、现代、Kingston 等目前 都在采用这项技术进行内存封装。

到了 20 世纪 90 年代，随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的 使用，各种相对 TSOPP 封装更为完善的封装技术相继出现，电子芯片的集成度 不断提高，引脚数量急速增加，功耗也随之增大，因此对集成电路封装的要求也更加严格。为满足发展的需要，在原有封装方式的基础上，又增添了新的方式一 一球栅阵列封装，简称 BGA。BGA 封装技术现在已经在笔记本电脑的内存、主 板芯片组等大规模集成电路的封装领域得到了广泛的应用。比如我们所熟知的 Intel BX、VIA MVP3 芯片组以及 SODIMM 等都是采用这一封装技术的产品。

IC 封装如此全面的深入我们的生活，那么这项技术对于 IC 元件的实际应用 到底起着什么样的作用呢。事实上封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。 封装可以说是安装半导体集成电路芯片的外壳，它不仅起着保护芯片和增强导热 性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁和规格通用功能的作 用。封装的主要作用有：

(1) 物理保护。封装可以保护芯片和外界空气之中的杂质进行接触，防止因 此而对电路的腐蚀造成的电气性能下降，保护芯片的表面以及连接引线，减少芯 片在电气或热物理等方面受到外力的损害和影响;同时封装可以使芯片的热膨胀 系数与基板的热膨胀系数相互匹配，有次缓解因为外部环境的变化而产生的应力 以及芯片内部发热而产生的内应力，从而防止芯片损坏失效。因为芯片的散热需 求，芯片封装要求越薄越好，当芯片功耗大于 2W 时，在封装上需要增加散热片 或热沉片，以增强其散热冷却功能。另一方面，对于芯片进行封装也有利于对芯 片进行安装和运输。