1.8　SMC/SMD的发展方向

1．SMC向微小型、薄型、高频化、多功能化、组合化、多品种方向发展

SMC的尺寸从1206（3.2mm×1.6mm）、0805（2mm×1.25mm）、0603（1.6mm×0.8mm）、0402（1.0mm×0.5mm）发展到0201（0.6mm×0.3mm）、01005（0.4mm×0.2mm），最新又推出公制03015（0.3mm×0.15mm）。图1-8显示了表面贴装元件（SMC）向小型、薄型发展的趋势。目前，英制0603和0201在PCB上的应用非常普遍。0201已经接近设备与工艺的极限尺寸。一般而言，01005（0.4mm×0.2mm）适合模块的组装工艺和高性能的手机等场合。公制03015只适合模块的组装工艺。

2．集成电路封装技术的发展

从图1-9中可以看出，集成电路封装技术发展非常迅速，从双列直插（DIP）向SMD发展，SMD又迅速向小型、薄型和窄引脚间距发展；引脚间距从过去的1.27mm和0.635mm到目前的0.5mm和0.4mm，并向0.3mm发展；然后又从周边引脚向器件底部球栅阵列（BGA/CSP）发展；近年来又向二维（2D）、三维（3D）发展，出现了多芯片模块封装（Multichip Module，MCM）、系统级封装（System in a Package，SIP）、多芯片封装（MultiChip Package，MCP）、封装上堆叠封装（Package on Package，POP）；最后还要向单片系统（System on a Chip，SOC）发展。

（1）球形栅格阵列（Ball Grid Array，BGA）和CSP（μBGA）的广泛应用

BGA的引脚是球形的，均匀地分布在芯片的底部。BGA与QFP相比，最突出的优点是I/O数与封装面积比高，节省PCB面积，提高组装密度，组装难度下降，加工窗口更大。另外，由于BGA引线短，导线的自感和互感很低，引脚间信号干扰小，频率特性好，散热性好。目前，BGA已经广泛应用。

CSP又称μBGA。CSP的外形与BGA相同，封装尺寸比BGA小。CSP的封装尺寸与芯片面积比小于等于1.2。CSP比BGA具有更短的互连，阻抗低、干扰小，更适合高频领域。

（2）焊盘阵列封装（Land Grid Array，LGA）

LGA是与BGA很相似的一种封装形式，属于面阵列封装形式。与BGA不同的是，LGA封装器件在封装体的底部只有金属端子或焊盘，没有焊球，在焊接时是使用印刷焊膏的方式来直接代替焊球或焊柱的。这种焊接方式有效减小了芯片与印制电路板的距离，使引出路径变短，电信号传递快，电性能更好。另外，焊接高度的降低有利于组装的高密度化，避免了传统器件由于引脚共面性问题而引起的虚焊等焊接不良的现象，提高了成品率，为运输提供了方便。以上种种优点使得LGA封装器件广泛应用在各种电子产品中。

（3）倒装芯片（Flip Chip）

倒装芯片的优点是组装密度更高、成本更低，但由于需要底部填充，因此组装后存在不可修复的缺点。

（4）COB（Chip on Board）

COB是指将裸芯片直接贴在PCB或陶瓷等基板上，用铝线或金线进行电子连接，然后直接在板上封胶的技术。由于COB工艺使用裸芯片，因此节约了封装成本，裸芯片比封装的IC成本便宜约20%以上。COB主要应用于低端电子产品，如玩具、计算器、遥控器等。

（5）多芯片模块（Multichip Module，MCM）

MCM如同混合电路，将电阻制作在陶瓷或PCB上，外贴多个集成电路和电容等其他元器件，再封装成一个组件。MCM能有效地提高组装密度，有利于功能组件进一步小型化。

（6）晶圆级封装（Wafer Level Processing，WLP）

WLP是直接在晶圆（硅片）上加工凸点的封装技术。它综合了倒装芯片技术及SMT和BGA的成果，使IC进一步微型化。

（7）方形扁平无引脚封装（Quad Flat No-lead Package，QFN）

QFN是无引线框架封装。这种封装的引线分布在元器件的底面，体积小、质量轻，与QFP、SOP相比较，占PCB面积更小，适合手机、PDA等便携式电子产品。QFN还可以将散热电极布置在底面，有利于高密度散热。

3．SMT与IC、SMT与高密度封装技术、SMT与PCB制造技术相结合，推动封装技术从2D向3D发展，向模块化、系统化发展

目前，元器件尺寸已日益面临极限，PCB设计、PCB加工难度及自动印刷机、贴装机精度也趋于极限。但是在信息时代里，无法阻止人们对通信设备，特别是便携式电子设备提出更薄、更轻及无止境的多功能、高性能等要求。为了满足电子产品多功能、小型化要求，在提高IC集成度的基础上，目前已研制出复合化片式无源元件；将上百个无源元件和有源器件集成到一个封装内，组成一个功能系统；25～15μm薄芯片技术和薄型封装层叠技术组成三维立体组件。目前已经有3芯片、8芯片、10芯片堆叠模块，三维晶圆级堆叠正处在研发阶段。SMD封装技术从二维向三维发展。另外，SOC单片系统、微机电系统（MEMS）等新型封装器件也在开发应用。表1-9概括了传统与新型元器件封装形式。

SMT与高密度封装技术、SMT与PCB制造技术相结合的新型模块化组件、系统化组件具有体积明显缩小，提高频率特性和散热性，提高可靠性，增加电子产品的使用寿命，提高SMT生产效率、组装质量，降低组装、检测难度和SMT制造加工成本等优点。

总之，模块化、系统化推动SMT向更简单、更优化、低成本、高速度、高可靠方向发展，推动电子产品走向更高级、更经济、更可靠的方向发展。