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BGA、QFN、SOP,不同封装,怎么使用?

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BGA、QFN、SOP,不同封装,怎么使用?

发布日期:2019-10-08 作者:网络 点击:

BGA、QFN、SOP,不同封装,怎么使用?

简介

芯片发展了这么久,封装形式非常多。现在很多芯片,同一型号有好几种封装,BGA的、QFN的、TSOP的,有什么区别?智能硬件设计的时候怎么选型?看完这篇文章就明白了! 有哪些主流封装 有哪些封装?这个不用小编多讲,硬件工程师都会去网上搜,一搜一大把文章。 不过在智能硬件开发中,DIP和LGA几乎没有使用,主流使用SOP、QFN、BGA三种。

芯片发展了这么久,封装形式非常多。现在很多芯片,同一型号有好几种封装,BGA的、QFN的、TSOP的,有什么区别?智能硬件设计的时候怎么选型?看完这篇文章就明白了!

有哪些主流封装

有哪些封装?这个不用小编多讲,硬件工程师都会去网上搜,一搜一大把文章。

不过在智能硬件开发中,DIP和LGA几乎没有使用,主流使用SOP、QFN、BGA三种。DIP是插针式芯片,LGA是电脑CPU那种触点式芯片

(以上为类型的统称,不深究细节分类和厂家自定的别名)

BGA、QFN、SOP,不同封装,怎么使用?经验总结,网上都搜不到!

某智能音箱电路板上的各种封装芯片

SOP/TSOP/QFP

芯片引脚伸出来的,两排或者四排。尺寸大,焊接简单。常用于引脚数量不多、占地面积比较大的芯片。如DC-DC、DDR、MCU等。

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QFN:

芯片四周一圈引脚,但是引脚不伸出来。尺寸比SOP小,占地面积少。主要用于单片机、蓝牙芯片、WIFI芯片、LED控制、电源管理等不复杂的小芯片

如今,引脚数量在16-64pin的小芯片,大多是QFN封装的。引脚数更多的芯片,一般都做成BGA的封装了,因为QFN对电路板平整度要求很高,如果引脚太多,芯片做的太大,一旦电路板有轻微变形,就会虚焊。

而SOP的引脚是伸出来的,引脚比较软,能承受一定的电路板变形,所以能比QFN做的更大一些。

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(图上伸出来的是PCB板上的焊盘,不是芯片的引脚)

BGA:

芯片下面几百个引脚,带锡球。尺寸最小,但是封装成本比QFN和SOP都要贵。复杂一些的芯片,全部都是BGA封装的。如果把QFN的芯片做成BGA封装的,能够减小一半以上的尺寸,所以很多穿戴产品上,也会大量应用BGA芯片。

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同一规格,不同封装,如何选型?

我们用到的芯片,同一规格下,会有多种封装型号。如上图,一颗STM32的单片机,足足有接近10种封装,硬件工程师会不会看花眼呢?

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选型规则一般如下:

  • 芯片封装越小,价格越贵

虽然芯片内部的晶圆都是一样的,但是外围封装越小,封测成本越高,单价也会越贵

所以硬件电路设计的时候,能用大号一些的,就用大号一些的,像TSOP和QFN的芯片,一般都要比BGA便宜一些。

尺寸也不是越大越好,如果结构限制放不下,就只能用又小又贵的了。

  • 卖的越多的,价格越便宜

QFN和BGA的芯片,虽然芯片成本上QFN更贵,但如果销量大,售价也会更便宜。所以硬件工程师选型的时候,还需要和采购确认一下,看看哪种更好买,哪种更便宜。

  • 芯片封装直接关系到PCB成本

BGA的芯片占地面积小,节约了PCB面积,但是那么小的面积下,几百个引脚,就需要用高密度电路板了(HDI板),这里也会造成PCB成本的上升

例如高通骁龙625 CPU,在14x14mm的面积下,有857个引脚!引脚间距只有0.4mm。

这么多引脚,而引脚之间是没有足够的空间走线的,必须要打孔换层才能把线路画出来。想要把这些线路全部都引出来,需要2层激光孔,也就是2阶板才能满足!比通孔板贵了3倍还多

这么复杂的芯片,维修的时候手工焊接就更考验人了。

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