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车规级芯片，为什么要选择BGA封装？

2025年09月25日 09:56 浏览：352 来源：小萍子

谈到芯片，我们更多的是关注芯片的性能，资源多少等内容。很少在意它的封装。然而，这不起眼的封装中，确藏着大大的学问。本文，聊一聊芯片的封装，了解芯片相关的一些名词。

对于芯片的封装，我们接触最多的封装样式有两种：BGA（Ball Grid Array，球栅阵列）封装和 QFP（Quad Flat Package，四边扁平封装）。

1、芯片封装样式

BGA是一种适用于高引脚数、高性能的芯片的封装形式。相比QFP，BGA 封装具有更好的散热性和电气性能，但焊接和维修难度更高。

BGA封装样式，如下所示：

QFP样式封装，如下所示：

看完BGA和QFP样式，我们应该可以想到问题的答案：从“飞线”的角度看，BGA封装几乎无法将芯片Pin脚引出来，所以，攻击者也无法通过Pin捕获信息。这也从一定程度上做到了信息安全防护。

当然，BGA还可以细分不同的样式：PG-BGA packages，PG-FBGA packages，PG-LFBGA packages。

PG ：Plastic Green，环保型塑料，不含铅（Lead-free），不含卤素（Halogen-free）等。
Fine-pitch（细间距）是指引脚或焊盘之间的间距非常小，通常用于高密度、高性能的芯片封装或连接器设计中。当引脚间距（pitch）小于 0.65 mm时，就被称为fine-pitch。

一个SAK型号的芯片可以采用BGA封装，也可以采用QFP、LQFP等样式封装。

比如：SAK-TC397XX-96F300N AA采用QFP封装，SAK-TC397XX-96F300N AB采用BGA封装。

TC36x AA芯片不同的封装格式，如下所示：

（一）PG-QFP-XX 封装解析

PG-QFP-176 封装更准确地称为PG-TQFP-176-801，塑料薄型四边扁平封装（Thin Quad Flat Package, TQFP），具有 176 个引脚。

PG-LFBGA-292中各名词解释：

292：表示该封装有 292 个焊球（引脚）

（二）QFP和BGA内部结构

QFP的内部如下所示：

die（芯粒）是指从一整块硅晶圆（wafer）上切割下来的、具有完整电路功能的单个芯片核心。

Lead Frame（引线框架） 主要用于将芯片内部的裸片（die）与外部电路连接起来。

Bond Wire（键合线）是一种非常细的金属线，用于将芯片内部的裸片（die）与封装引脚（如 lead frame 或 BGA 焊球）连接起来，实现电信号的传输。

Exposed Pad（裸焊盘）是指封装底部一个裸露的金属区域，它直接连接到芯片内部的金属层。

BGA的内部如下所示：

Die Attach（芯粒粘接） 是指将芯片的裸片（die）固定在封装基底（如 lead frame 或基板）上的过程。
Solder Mask（焊锡掩膜） 是一种覆盖在PCB表面铜层上的保护层，是一种绝缘涂层，通常是绿色（也有红色、蓝色、黑色等），覆盖在 PCB 的非焊接区域上。

Via是在PCB中钻出的微小孔洞，内部填充或镀上金属（通常是铜），用于连接不同层上的导电路径（如信号线、电源线、地线）。

Laminate（层压基板）指的是由多层有机材料（如环氧树脂+玻璃纤维）通过热压方式层层叠加而成的基板，用于承载芯片（die）并实现芯片与外部电路之间的电气连接。

Mold Compound（封装胶体）是一种用于将芯片内部结构（如 die、bond wire、lead frame 等）包裹和保护起来的塑料材料，是封装成型过程中不可或缺的一部分。

Solder Ball（焊球） 是一种用于实现芯片与电路板之间电气和机械连接的金属球体，广泛应用于 BGA（Ball Grid Array） 和类似封装形式中。

Copper Pad（铜焊盘） 是指用于电连接和机械支撑的铜质区域，通常位于芯片封装或 PCB（印刷电路板）上，是连接芯片内部结构与外部电路的关键接口。

Solder Junction（焊接连接点） 是指通过焊料（solder）将两个导电部件（如芯片引脚与 PCB 焊盘）连接在一起所形成的焊点。

Substrate（基板） 是指位于芯片（die）和电路板（PCB）之间的中间层结构，主要用于电气连接、机械支撑和热管理。