晶片的封裝有哪些樣子？BGA、QFN 這些名字是什麼意思

晶片封裝的「樣子」，主要看兩件事：接腳從哪裡出來，以及怎麼焊到電路板上。照這兩件事，常見的封裝大致分成五類：插進電路板洞裡的、從兩邊或四邊伸出細腳的、底下沒有腳只有金屬墊的、底下一整片錫球的，還有跟晶片差不多大的。DIP、QFN、BGA 這些名字，說的就是這些樣子。

晶片為什麼一定要包，可以先讀「封裝是什麼？」。

封裝的種類，是照什麼分的？

包好的晶片有兩層接法：裡面那一層，晶片接到封裝；外面那一層，封裝接到電路板，用的是金屬腳、金屬墊或錫球。這篇講外面那一層：從電路板這一邊看，封裝長什麼樣子。

插進板子洞裡的：DIP

長方形的小黑塊，兩條長邊各伸出一排腳，往下彎，像一隻小蜈蚣。腳插進電路板上鑽好的小洞，從板子的另一面焊住。腳和腳之間大約兩公釐半。

早期的電路板，零件多半是這樣插進洞裡再焊。腳粗、隔得開，用手就焊得好，也能插在插座上，方便換。

現在新的產品很少用了：要先鑽洞，零件又占地方，機器裝起來也慢。很常看到它的地方，是學校的實驗課：插在不用焊的麵包板上，拔起來還能再用。

從兩邊或四邊伸出細腳的：SOP、QFP

這一類不穿過板子，而是平貼在板子表面的焊點上，叫表面黏著。腳從側面伸出來，先往下彎、再往外撇平，像海鷗張開的翅膀。只有兩邊有腳的是 SOP，四邊都有的是 QFP。

不用鑽洞，零件就能做得更小、排得更密，機器很快擺上去，再整片一起加熱焊好（「晶片怎麼焊到電路板上？」）。現在大部分電子零件都這樣裝。四邊都用上，能放的腳差不多多一倍：QFP 的腳和腳隔一公釐以內，最密的不到半公釐，多的有幾百支。

腳露在外面，焊得好不好，用放大鏡就看得到。腳數不多到中等的晶片，常用這一類。

底下沒有腳、只有金屬墊的：QFN

一小塊扁扁的方塊，四邊看不到伸出來的腳。翻過來，底下沿著四邊排著一格格小金屬墊，直接焊在電路板上。中間常有一大片外露的金屬，也焊在板子上，晶片的熱可以從這裡往下傳。只有兩邊有墊的，常叫 DFN。

把腳收到底下，整顆就小、薄，訊號的路也短；它跟 QFP 一樣用金屬的導線架當骨架，成本也低。體積小的電子產品裡，接點不多的晶片很常用它。

缺點是焊點藏在底下：用手很難焊，焊得好不好，眼睛也不容易看到。

底下一整片錫球的：BGA

翻過來，整個底面排滿一顆顆小錫球，像棋盤的格子。錫球之間大約一公釐上下，密的只有零點幾公釐；一顆可以有幾百到上千個接點。

不只四邊，整個底面都能放接點，所以接得多；路短，熱也容易傳到電路板。焊的時候錫球化開，表面張力常會把稍微放歪的封裝拉回正中間。負責運算的晶片、記憶體這類接點很多的晶片，大多用它。

代價是焊點全藏在底下，要用 X 光這類機器檢查。錫球也不像細腳能彎一點：電路板和封裝受熱脹得不一樣時，拉扯全落在錫球上。

跟晶片差不多大的：晶片尺寸封裝

再往小做，封裝只比晶片大一點點，叫晶片尺寸封裝（CSP）。常見的定義是：面積不超過晶片的 1.2 倍左右。底下通常也是錫球。

更進一步，是先不切開，在整片晶圓上直接做好錫球，最後才切，叫晶圓級封裝：封裝就跟晶片一樣大。

它最小、最薄，但錫球得全擠在晶片自己底下；晶片和電路板受熱脹縮差得多，晶片越大，外圈的錫球被扯得越厲害。所以多半用在接點不多的小晶片。

名字裡的字母，是什麼意思？

名字	英文	白話
DIP	Dual In-line Package	兩排（dual）、排成一直線（in-line）的腳
SOP	Small Outline Package	外型小（small outline）的封裝
QFP	Quad Flat Package	四邊（quad）都有腳、扁平（flat）的封裝
QFN	Quad Flat No-lead	四邊、扁平、沒有伸出來的腳（no lead），中文常叫四方扁平無引腳
BGA	Ball Grid Array	錫球（ball）排成格子（grid）的陣列（array），中文叫球柵陣列
CSP	Chip Scale Package	跟晶片（chip）差不多大（scale）的封裝

最後的 P 就是 package。前面多一個字母的常是變化版，例如 T 是 thin，更薄。同一種樣子，常有好幾個名字。

接腳越多，為什麼就往底下一整片走？

用假設的數字算算看。一個邊長 2 公分的方形封裝：

• 四邊伸腳，每 0.5 公釐一支：每邊 40 支，四邊 160 支。
• 整個底面排錫球，每 1 公釐一顆：20 排、每排 20 顆，就是 400 顆。

錫球隔得比腳開一倍，數量卻多了一倍半：四邊只跟著邊長變長，整個面卻跟著面積變大。覆晶比打線接得多，也是這個道理。

腳也不能一直加密。腳越細、越擠，焊的時候錫越容易把相鄰兩支連在一起，就短路了。所以接點少、要便宜的，用四邊有腳或 QFN 就夠；接點一多，就往 BGA 走。

外面的樣子，跟裡面怎麼接有關係嗎？

有關係，但不是綁死的。常見的配法是：DIP、SOP、QFP、QFN 用金屬的導線架當骨架，晶片黏在中間，用細線打線接到四周的腳或墊；BGA 用一小塊底板，晶片放在底板上，打線、覆晶都有。裡面怎麼接，細節在「打線是什麼？」和「覆晶是什麼？」。

覆晶加上 BGA，就有兩層球：晶片底下是很小的凸塊，底板底下才是 BGA 那些大得多的錫球。

好幾顆晶片包在一起，又是什麼樣子？

把晶片和電阻、電容一起裝成一個小模組，叫 SiP，從外面看像一顆普通的晶片（「SiP 是什麼？」）。把好幾顆晶片並排或疊起來，是新聞說的先進封裝（「新聞說的「先進封裝」是什麼？」）。裡面放了幾顆是一回事；接到電路板的那一層，常常還是底下排滿錫球。

在 fab24hr 裡

主線「晶片的一生」第 11 章「球掀起來了」，你是封測廠的封裝製程工程師。淑惠姐帶你走一遍封裝線：螢火包成一顆 SiP 小模組，晶片黏在小底板上，用細線打線接出去，再封膠、切成一顆一顆，送去成品測試。遊戲沒有說螢火模組的底下是錫球還是金屬墊。

圖鑑的「機台一覽」把打線機拆開來看，有一片銅做的導線架：中間黏著晶片，四周一排導線腳，是四邊有腳或 QFN 那幾類封裝的骨架；遊戲沒有說它最後包成哪一種。

按「進廠」、選「打工人的一天」，在「今天你是」卡片上點「封測廠」、左右滑到客戶窗口，會照裝置上的時間排到一個班。深夜那一班，客戶產線打來說出貨規格圖上的方向跟他們機器的設定對不上，你要對捲帶每一格裡的「第 1 腳」記號。真的封裝上，常用一個小圓點或缺角，標出第 1 腳在哪裡。

遊戲裡沒有出現 BGA、QFN、DIP 這些名字。遊戲裡的封測廠、晶片、人物都是虛構的；封裝有哪些樣子，照公開的一般資料寫，算腳數用的尺寸和間距是假設的數字。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話，白話解釋」查。