IC 封装穷尽手册 — SOIC / TSSOP / MSOP / QFP / QFN / DFN / BGA / LGA / WLCSP 完整尺寸 + pitch + 各厂封装码

封装按引脚怎么离开本体分成四大族,出线方式直接决定了焊点能不能看见、能不能手焊。鸥翼(gull-wing)引脚向外水平伸出再向下弯,焊点完全暴露在本体外侧,目检和手焊都容易;无引线封装把引脚收成本体底面边缘的焊盘(land),焊点贴在芯片正下方边缘,侧面只能看到一丝;面阵则把 I/O 做成本体底面整片的焊球或焊盘,焊点全部藏在芯片下方,肉眼完全不可见。

当 IC 功耗上去(电源 IC、栅驱、功率运放),仅靠引脚导热不够,于是在本体底面中央加一块外露的金属散热焊盘(Exposed Pad / Thermal Pad,简称 EP),直接焊到 PCB 的散热铜箔再经过孔导到内层或背面。EP 不是某一族独有,而是横切双列(HTSSOP / SOIC PowerPAD)、四边(带 EP 的 LQFP)、无引线(QFN/DFN 几乎都带 EP)的一个正交特性,选型时要单独确认。

SOIC(Small Outline IC,等价于很多厂的 SOP)是 1.27mm pitch 的基准封装,分窄体和宽体两挡:窄体本体宽 3.9mm(不含引脚),宽体 7.5mm,宽体用来容纳更宽的硅片或更高耐压的爬电距离。引脚 8–28,焊点大、好手焊,是运放、比较器、隔离器、电源控制器的常见家。

把 pitch 从 1.27mm 减半到 0.635–0.65mm 就得到 SSOP(Shrink SOP)与 QSOP(Quarter-size SOP),本体随之收窄,同样引脚数占地减小近一半。QSOP 是 1.27mm SOIC 的"四分之一面积"变体,16 脚 QSOP 与 8 脚 SOIC 占地相当。这两者仍是鸥翼、可手焊,常见于接口/逻辑/ADC。

TSSOP(Thin Shrink SOP)在 SSOP 基础上把本体高度压到 1.1mm 以下,pitch 0.65mm,本体宽 4.4mm,是 8–56 脚 IC 的超主力封装(逻辑、电源、栅驱、接口几乎都有)。HTSSOP(Heat-sink / Thermally-enhanced TSSOP,即带 EP 的 TSSOP,TI 称 PowerPAD TSSOP)在底面加散热焊盘,把功率电源 IC 也纳进这个薄封装。

MSOP(Mini SOP,JEDEC MO-187)与等价的 VSSOP(Very-thin SSOP)是双列里 pitch 最小的一档,0.5mm pitch、本体宽仅 3.0mm,8/10 脚占地约 3×3mm,用于空间极其紧张的小信号运放、基准、电平转换。0.5mm 鸥翼已接近手焊极限,焊台 + 助焊膏 + 细头才能勉强。

LQFP(Low-profile QFP,本体高 1.4mm,JEDEC MS-026)和 TQFP(Thin QFP,1.0mm)是今天四边封装的默认选择。pitch 从宽松的 0.8mm 收到 0.4mm,本体从 7×7 到 20×20mm,引脚 32–256。0.5mm 以上 LQFP 仍可热风手焊,0.4mm 基本要回流。许多大引脚 LQFP 也带 EP 散热。

QFP 是这一族的通称;早期的 PQFP(Plastic QFP)和 MQFP(Metric QFP)本体更厚(2.0–3.8mm)、常带塑料护角(bumper)保护引脚,pitch 0.8/0.65mm,引脚 44–240,如今多见于老料和工业件。它们尺寸大、好上手,但占地与高度都不占优,新设计基本被 LQFP/TQFP 取代。

QFN(Quad Flat No-lead,JEDEC MO-220)是四边底面焊盘封装,本体从 2×2 到 12×12mm,pitch 0.5mm 为主、密脚到 0.4mm,引脚 8–100+,几乎都带中央 EP。VQFN(Very-thin,0.9mm 高)和 WQFN(Very-very-thin / W=0.8mm 高)只是厚度档位的区分,电气与焊盘一致。这是当今电源 IC、RF、栅驱、MCU 的主流小封装。

DFN(Dual Flat No-lead)与等价的 SON(Small Outline No-lead)是 QFN 的双边版,只有相对两条边有焊盘,引脚少(2–14),本体小到 1×1mm,带 EP,用于小电源(LDO/DC-DC)、保护、单路接口。pitch 0.5mm 为主,焊点同样不可见。

BGA(Ball Grid Array)在底面种满焊球,ball pitch 从宽松的 1.0mm 收到 0.8 / 0.5 / 0.4 / 0.35mm。FBGA(Fine-pitch BGA,≤0.8mm)和 uBGA(micro-BGA,≤0.5mm)是细间距档位的称呼。球数从几十到上千,本体 5×5 到 50×50mm 以上。ball pitch 越小,PCB 越需要盲埋孔/HDI、回流窗口越窄、X-ray 越关键。

WLCSP(Wafer-Level Chip-Scale Package)直接在晶圆上做凸点再切割,封装尺寸 = die 尺寸,ball pitch 0.4 / 0.35mm,球数几个到上百,是手机/可穿戴/微型传感最省地的封装,但对 PCB 与回流要求最苛刻、机械应力敏感。LGA(Land Grid Array)是把 BGA 的球换成裸焊盘的面阵,靠 PCB 上的膏体或外部压接连接,常见于传感器(IMU)、模块、RF 前端。

工艺难度本质上由 pitch 单调决定,不同 pitch 对应不同的 PCB 等级、贴片精度和返修方式。0.65mm 以上是手焊与普通产线的舒适区;0.5mm 是手焊上限、需要钢网与热风;0.4mm 及以下进入 HDI + 自动光学/X-ray 的工业产线区间。

datasheet 上的两三位封装后缀码是 BOM 和选型的关键,同一封装在 TI/ADI/ST/NXP 各有自己的码。下表汇总 TI 最常见的 IC 封装后缀,反查时按"码 → 封装 → pitch/EP"展开,其它厂(ADI 用 RM/CP、ST 用 ST/MA、NXP 用 HN/FP 等)规则类似但字母不同,以各自 datasheet mechanical 章节为准。