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时间:2020-01-28
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1、浅谈芯片封装技术很多关注电脑核心配件发展的朋友都会注意到,一般新的CPU内存以及芯片组出现时都会强调其采用新的封装形式,不过很多人对封装并不了解。其实,所谓封装就是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保持芯片和增强电热性能的作用。V+CnK8a [[Wk}96* 而且芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也更
2、便于安装和运输。^[,GWpi! )[%q~l*S: 由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。因此,封装对CPU以及其他芯片都有着重要的作用。FT}u;&J}6 mZi$#`b! 封装时主要考虑的因素:芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1。引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能。基于散热的要求,封装越薄越好。下面,就让我们通过图例,来了解一下一些比较有代表性的封装的具体情况吧。S4
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4、 <5、U"{vUtm 6A/9G/[B CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slotx槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(PlasticL6、andGridArray)、OLGA(OrganicLandGridArray)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。下面我们就一起来看看几种有代表性的CPU封装方式。',VEPwNcW )@[!_]H<1 1、早期CPU封装方式*~3xWjb4 (F8EHR5 CPU封装方式可追朔到8088时代,这一代的CPU采用的是DIP双列直插式封装。DIP(DualIn-linePackage)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,7、其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。!ib)kK .tXvqfPc 当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏管脚。这种封装适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便,但芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。?s._8、n2=S ,VDc6D 而80286,80386CPU则采用了QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装。QFP(PlasticQuadFlatPackage)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来unf]k>6.) 采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果9、不用专用工具是很难拆卸下来的。而相似的PFP(PlasticFlatPackage)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。QFP/PFP封装适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线以及高频使用,可靠性较高,封装面积也比较小。W_2mbZz,~ pE;zKg 2、PGA(PinGridArray)引脚网格阵列封装:15X>*.S-V +b>m2H PGA封装也叫插针网格阵列封装技术(CeramicPinGridArrauPackage10、),目前CPU的封装方式基本上是采用PGA封装,在芯片下方围着多层方阵形的插针,每个方阵形插针是沿芯片的四周,间隔一定距离进行排列的,根据管脚数目的多少,可以围成2~5圈。它的引脚看上去呈针状,是用插件的方式和电路板相结合。tc[>h@ fxBh
5、U"{vUtm 6A/9G/[B CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slotx槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(PlasticL
6、andGridArray)、OLGA(OrganicLandGridArray)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。下面我们就一起来看看几种有代表性的CPU封装方式。',VEPwNcW )@[!_]H<1 1、早期CPU封装方式*~3xWjb4 (F8EHR5 CPU封装方式可追朔到8088时代,这一代的CPU采用的是DIP双列直插式封装。DIP(DualIn-linePackage)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,
7、其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。!ib)kK .tXvqfPc 当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏管脚。这种封装适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便,但芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式)等。?s._
8、n2=S ,VDc6D 而80286,80386CPU则采用了QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装。QFP(PlasticQuadFlatPackage)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来unf]k>6.) 采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果
9、不用专用工具是很难拆卸下来的。而相似的PFP(PlasticFlatPackage)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。QFP/PFP封装适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线以及高频使用,可靠性较高,封装面积也比较小。W_2mbZz,~ pE;zKg 2、PGA(PinGridArray)引脚网格阵列封装:15X>*.S-V +b>m2H PGA封装也叫插针网格阵列封装技术(CeramicPinGridArrauPackage
10、),目前CPU的封装方式基本上是采用PGA封装,在芯片下方围着多层方阵形的插针,每个方阵形插针是沿芯片的四周,间隔一定距离进行排列的,根据管脚数目的多少,可以围成2~5圈。它的引脚看上去呈针状,是用插件的方式和电路板相结合。tc[>h@ fxBh
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