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芯科普 | 嵌入式存儲芯片Nand Flash的常見封裝類型

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芯科普 | 嵌入式存儲芯片Nand Flash的常見封裝類型
2024年06月28日

隨著目前電子產品小型化的需求越來越多,且可穿戴設備的逐漸普及,工程師們對于芯片小型化的需求也越來越強烈,這個就涉及到了芯片的封裝工藝。

芯片常用封裝有:DIP、QFP、QFN、PFP、PGA、LGA、BGA、TSOP、COB等數幾十種封裝;不同封裝的芯片根據其特點被工程師們用到了我們日常生活中接觸到的各種電子產品中,以下主要介紹Nand Flash常用的三種封裝(TSOP、COB、BGA)

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TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫,是薄型小尺寸封裝。TSOP封裝的芯片是在芯片的周圍做出引腳,采用SMT技術(表面安裝技術)附著在PCB板的表面,裝配高度不到1.27mm。具體到Flash這類型芯,工藝主要是把Flash晶(wafer)固定在基板上,然后通過打線把晶圓上的點連接到基板的PIN腳上,再對表面進行注膠。   

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為2:1,而且只有兩面有腳,適合用SMT技術(表面安裝技術)在PCB(印制電路板)上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸時,寄生參數(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾動) 減小,適合高頻應用,操作比較方便,可靠性也比較高,同時TSOP封裝具有技術簡單、成品率高、造價低廉等優點,因此得到了廣泛的應用。

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COB(Chip on Board) 板上芯片封裝,是裸芯片貼裝技術之一。半導體芯片交接貼裝在印刷線路板上,芯片與PCB板是通過綁定連接的方法實現。Nand Flash使用COB的封裝方式主要是節省成本考慮。工程師先把外圍電氣走線畫好,然后在PCB板上點紅膠,把晶圓按指定方向及位置貼好。然后使用邦定機對晶圓進行邦定。確認邦定電氣性能良好后,對晶圓表面及PCB板部分進行樹脂覆蓋固定。COB是較為簡單的裸芯片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如TSOP和BGA技術。

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BGA(Ball Grid Array) 球形觸點陳列,表面貼裝封裝之一。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點用以代替引腳,在印刷基板的正面裝配NAND Flash 芯片,然后用模壓樹脂或灌封方法進行密封。封裝本體也可做的比QFP(四側引腳扁平封裝)小。

BGA封裝主要特點:

1、I/O引腳數雖然增多,但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式,提高了成品率;

2、雖然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善電熱性能;

3、信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高;

4、組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。此封閉應用在Nand Flash方面。

主要影響:

1、可針對一些大尺寸晶圓進行封裝;

2、減小Nand flash封裝片的面積,適用于對于主板尺寸要求嚴格的產品,特別是近些年來的可穿戴設備,對于產品尺寸的要求更精密。

3、此封裝大部分為原裝片使用。黑片相對較少使用BGA。

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以上可看出BGA的封裝是比較適合小型化需求的,KOWIN嵌入式存儲芯片Nand Flash產品主要涵蓋еMMC、eMMC工業級、Small PKG.eMMC、UFS等,廣泛應用于智能終端、智能穿戴、智能家居、物聯網、工控設備等領域。

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