SMD封装有哪几种类型?及与cob封装有什么区别?
贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
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好的,我们来分别解释一下SMD封装类型以及SMD与COB封装的主要区别。
一、 SMD封装的常见类型
SMD(Surface Mount Device,表面贴装器件)是指设计用于直接贴装和焊接在印刷电路板(PCB)表面上的电子元器件。它有非常多的种类,以下是一些最常见的类型:
- SOT(Small Outline Transistor): 小型晶体管封装,通常有3-8个引脚。常用于小信号三极管、MOSFET、二极管阵列等。
- SOD(Small Outline Diode): 小型二极管封装,通常有2个引脚。
- SOIC/SOP(Small Outline Integrated Circuit/Package): 小型集成电路封装,两侧平行引脚。引脚数通常在8到28之间,是最常见的IC封装之一。
- TSOP(Thin Small Outline Package): 薄型小尺寸封装,比标准SOIC更薄。常用于内存芯片。
- QFP(Quad Flat Package): 四侧引脚扁平封装。引脚从封装体的四个侧面引出,引脚数可以很高(几十到几百脚)。常见于微控制器、DSP、FPGA等。
- TQFP(Thin Quad Flat Package): 薄型QFP。
- LQFP(Low-profile Quad Flat Package): 薄型QFP(厚度通常1.4mm)。
- PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier): 塑料有引线芯片载体。四侧引脚(J形引脚),可以表面贴装或插入插座。
- QFN/DFN(Quad Flat No-leads / Dual Flat No-leads): 四方扁平无引脚/双列扁平无引脚封装。没有向外的引脚,底部有暴露的焊盘(用于接地和散热),侧面或底部边缘有焊端。具有优秀的散热和电气性能,体积小,非常流行。
- MLF(Micro Lead Frame): 相当于QFN。
- SON(Small Outline No-lead): 类似QFN/DFN。
- LGA(Land Grid Array): 栅格阵列封装。底部是焊盘阵列,没有引脚,需要与PCB上的对应焊盘匹配。常见于高性能CPU和芯片组。
- BGA(Ball Grid Array): 球栅阵列封装。底部是一个规则的焊锡球(Solder Ball)阵列。提供非常高的引脚密度和良好的电气/散热性能,广泛用于CPU、GPU、高端FPGA、内存芯片组等。
- μBGA(Micro Ball Grid Array): 微型BGA。
- CSP(Chip Scale Package): 芯片尺寸封装,封装面积不大于裸片面积的1.2倍。通常是BGA的一种小型化形式(细间距BGA)。
- WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package): 晶圆级芯片尺寸封装,在晶圆上进行封装工艺,切割后即得封装体,是极小的CSP形式。
- MELF(Metal Electrode Face Bonding): 金属电极无引线端面封装。通常是圆柱形,两端金属电极,用于电阻、二极管等。
- Chip Components: 片式元件。非常基础的电阻、电容、电感等,通常是矩形(0805, 0603, 0402等尺寸)或圆柱形。
二、 SMD封装与COB封装的区别
SMD封装是将独立的、已完成内部电气连接并有保护外壳(塑封或陶瓷等)的完整元器件直接贴装在PCB上。而COB(Chip On Board,板载芯片)是一种封装技术,而不是一种独立的封装形式。
-
基本概念:
- SMD: 是一个完整封装好的独立器件。芯片(Die)在封装厂里就被邦定到封装基板/引线框架上,打上金线(Wire Bonding)或使用倒装焊(Flip Chip),然后用塑料或陶瓷等材料完全包封起来,形成具有标准外形的元器件(如QFP, BGA, QFN)。
- COB: 直接将裸露的芯片(裸Die) 用导电或导热粘合剂(如银胶)粘贴在最终产品的电路基板(通常是PCB或陶瓷基板等) 上,然后通过邦定(Wire Bonding) 将芯片的电极(Pad)与基板上的线路连接,最后在芯片和邦定线上滴涂覆盖一层黑色的保护树脂胶(俗称“黑胶”) 进行保护。它不是一个独立可更换的器件。
-
封装完整性:
- SMD: 有完整的封装体。芯片被保护在封装材料内部。
- COB: 没有独立的封装体。芯片是裸露粘贴并用树脂胶覆盖保护的,和基板成为一个整体模块。
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生产工艺步骤:
- SMD: 先在半导体封装厂完成芯片封装(Die Attach, Wire Bond/Flip Chip, Molding/Marking),然后将封装好的器件送到组装厂进行SMT(表面贴装技术)生产。
- COB: 在产品的PCB组装过程中(通常是在SMT之后),直接进行芯片邦定和点胶工艺。省去了单独的封装环节。
-
集成度与密度:
- SMD: 单个体积相对较大(尤其是多引脚封装),多个器件放在一起有间距要求。集成度在器件层面。
- COB: 可以直接将多个裸芯片密集地安装在基板上,省去了封装本身的体积,尤其适合引脚特别多或空间非常受限的场合。集成度在模块或整机层面更高,密度可以做得很大。
-
散热性能:
- SMD: 散热路径较长(芯片->封装材料->焊点->PCB)。高级封装(如QFN, BGA)底部有散热焊盘改善散热。
- COB: 散热路径较短。芯片直接(或通过少量导热胶)接触基板,更利于热量传导到基板散发(尤其在基板是金属或陶瓷时)。散热通常优于SMD封装。
-
成本:
- SMD: 封装本身(材料和工艺)增加了成本,尤其是复杂的封装(如高引脚数QFP/BGA)。但SMT贴装效率高。
- COB: 省去了单独封装的成本,在大批量生产中整体成本通常显著低于使用SMD封装(尤其是对于复杂芯片)。但邦定和点胶设备前期投入高,且效率可能比SMT慢。小批量成本可能更高。
-
电气性能:
- SMD: 封装内部的引线会产生寄生电感和电容,对高速信号可能有一定影响。高级封装(如Flip Chip BGA)可减小此影响。
- COB: 邦定线本身也会引入寄生参数,但连接路径更短(芯片到基板),整体上可以减少信号传输路径长度和部分寄生效应,理论上有潜力获得更好的高频性能(如果邦定线设计和控制得当)。
-
维修与更换性:
- SMD: 易于更换。出问题的器件可以用热风枪等工具取下更换。
- COB: 极难维修或更换。芯片被树脂胶包裹,要修复几乎不可能。如果一个芯片坏了,通常需要更换整个模块(PCB或基板部分),可维修性差,维修成本高。
总结对比表
| 特性 | SMD封装 | COB封装 |
|---|---|---|
| 本质 | 独立封装好的电子元器件 | 直接在基板上邦定裸芯片并点胶的保护工艺 |
| 封装体 | 有(塑封/陶瓷等外壳) | 无(裸芯片+黑胶) |
| 包含芯片 | 有(但被封装保护,不可见) | 有(裸露可见,被树脂胶覆盖) |
| 生产阶段 | 先封装厂封装,后SMT贴装 | PCB组装时集成邦定和点胶 |
| 集成密度 | 相对较低(封装自身占空间) | 非常高(省去封装空间) |
| 散热 | 一般至良好(取决于封装) | 优良(芯片直接贴基板) |
| 大批量成本 | 较高(封装成本) | 较低(省封装成本) |
| 小批量成本 | 相对较低 | 相对较高(设备投入) |
| 可维修性 | 容易(可单独更换SMD) | 极其困难(需换模块) |
| 常见应用 | 绝大多数标准电子产品 | LED灯带/灯具、低成本电子产品、小型智能卡、高密度模块 |
简单来说
- SMD 是“买来就能用的标准零件”。
- COB 是“把芯片直接装在最终电路板上并就地打包的技术”。
选择哪种方式取决于成本、空间、散热、性能、维修需求和产量等因素。SMD适用于通用性强、要求可维修性的各类产品。COB特别适合大批量、空间极度受限、对成本极其敏感(如LED照明模组、玩具、计算器)或需要极高集成密度的产品。
ad693ad和ad693aq的封装有什么区别?
ad693有ad693ad和ad693aq的封装,请问这两种封装有什么区别,ad693ad的抗辐照性能是否更佳? 谢谢!
2023-11-23 07:05:39
SMD封装有哪几种类型?
PLCC表面贴装设备通过将它们直接安装在PCB上或插座中,可以为IC提供更大的安装灵活性。PLCC通常具有JJ形状的引脚,这些引脚在封装下方折叠。PLCC封装上的引脚数范围从20到84。
2020-09-16 16:41:59
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