芯片封装形式的特点和优点

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1、芯片封装形式的特点和优点-->[摘要]封装技术就是将内存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,防止外界对芯片的损害的一种工艺技术。空气中的杂质和不良气体,乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路,进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大,封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,在我们的电脑中,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中,将为你介绍几个芯片

2、封装形式的特点和优点。一、DIP双列直插式封装DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,本论文由.51lun、PentiumPro均采用这种封装形式。四、BGA球栅阵列封装随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用B

3、GA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板

4、为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入

5、到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。五、CSP芯片尺寸封装随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯

6、片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式-->,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,CM多

7、芯片模块为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM多芯片模块系统。MCM具有以下特点:(1)封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。本论文由.51lunwen.整理提供(2)缩小整机/模块的封装尺寸和重量。(3)系统可靠性大大提高。总之,由于CPU和其他超大型集成电路在不断发展,集成电路的封装形式也不断做出相应的调整变化,而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。