|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
一、DIP双列直插式封装
2 B( y8 i' {( m4 o8 Z# M
! t# U* t5 c1 h& f7 Y7 I( pDIP(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，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。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，以免损坏引脚。
& x4 m- W w$ F; x; v
m0 n* P* B- j mDIP封装具有以下特点：. p* z7 v- V$ r' z! u$ q2 g
/ ^9 |* F3 J+ r' \
1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。
2 m) J, _2 I# x
6 b$ `; _& V5 H2.芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。
9 B# O" d4 \! W# x8 X Z3 j5 P9 Z0 C+ e) O/ g
Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。
5 X) a0 B7 u4 X# J$ C2 Y. O) B
) s. Q4 _2 T3 U( }- r% g二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装
' g7 L6 _8 N- b5 X/ e
I7 {# N! V. U9 b; R. W3 ~" a0 xQFP （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。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，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。$ g* F c- g2 {( V4 B9 ~- c
+ [2 c4 w* z7 {8 ^5 Z' Y+ ^
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。
+ e. ~; d4 A0 C" ?0 S" Z* U7 ~- q; x! O* T3 w% F5 t T
QFP/PFP封装具有以下特点：, @ L4 A& t$ T, W ~4 I* S l
" f' Y, [' k8 u& F) X8 |- |! c1 w1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。4 {* N8 i: p; T% a+ Z
" b ?4 v6 b: L; y% F- C5 z
2.适合高频使用。& t5 y- E6 }2 q$ `; v X( o
, Y9 X9 A9 D4 J! ]3.操作方便，可靠性高。
" V/ g" P7 d ]6 k
6 i+ Y+ o& m8 B" |4 f( u9 @/ u. a) \4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。
P3 I/ V; }4 p9 B, n
; F4 {6 z% D! {Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。9 r. N6 t# ?& U9 x7 O
- i M0 N, r. ?) W! O) d5 a/ i' C5 ~( p
三、PGA插针网格阵列封装, F8 \" i9 K' V3 E8 X) q
+ Z* a- A" `- r. W2 K o5 DPGA (PinGridArrayPackage)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的 多少，可以围成2-5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座， 专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。% o' r9 L5 y/ h
" j, a: l$ o( r# T# P* @ZIF(ZeroInsertionForceSocket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处，利用插座本身的特殊结构生成的挤压力，将CPU的引脚与插座牢牢地接触，绝对不存在接触不良的问题。7 n/ R& c0 V p3 v# x
! W* b9 K( m- x
而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。
9 O, l! {5 |+ k' C$ |, y* \) ~) q$ D0 W4 }' Q2 }
PGA封装具有以下特点：' b2 K1 f5 e' n5 I; F9 S
8 A0 } G0 m# R6 X9 J2 K$ {. N1.插拔操作更方便，可靠性高。! u8 I7 h# R' G7 w& F( f8 L
7 Z* S _ u: J0 y' t8 q* D% X2.可适应更高的频率。: }, Q# C; N, ^- K* @
7 K1 s* P4 z+ u2 `' G5 ]4 E
Intel系列CPU中，80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。
/ A% E1 n G5 ?- U# E6 l% G$ e' H2 u& C/ c+ `( o
四、BGA球栅阵列封装
7 t9 Z) M+ V. a: U( j
2 U* \7 i* d9 z- `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BGA(BallGridArrayPackage)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。( q9 S! z# X3 W, h* X
& a" T2 m) E! d$ c( `) a
BGA封装技术又可详分为五大类：
/ h) U5 t% j/ I- R4 z5 c3 D, h0 i+ R
/ z6 k; X& S( t6 I# P5 ]1.PBGA（PlasricBGA）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。& [9 E; V5 W) i; p
( M5 |6 u+ D" g% d* y% K/ E
2.CBGA（CeramicBGA）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（FlipChip，简称FC）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。
6 v' V4 L, }8 B: ?; ?# N4 Q
3 l% P- t3 ~6 X: I/ d+ Q2 L" y0 ^+ m3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。( t4 m) l+ `* Y8 j1 i
6 A8 t$ W8 X0 \) e" Y: y
4.TBGA（TapeBGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。' k: [/ o3 J: V3 D0 i3 n
5 [$ x. h# ^" T; e) W) ?- |0 X! X5.CDPBGA（CarityDownPBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）。
, W7 }6 J) B2 b( l7 S6 G: k
. }; `7 @. y B- i) [" h# G/ P, o- yBGA封装具有以下特点：
8 _* z% X. I. p. ]! \
4 M1 N! _! i3 w& |) H1.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。
4 W3 h& M5 f( J6 W& ^5 _& w) H! H5 e7 Y; D5 v3 j. n0 N
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。
9 G- A. X% d( H1 L! ?/ L/ q
! d4 P- t6 _8 F! a9 l3 |$ z: j3.信号传输延迟小，适应频率大大提高。3 U! i% b% E0 A) d' v6 R& ^4 u) u0 O
, v/ }0 V( H! ?# ~/ \8 V9 X8 ?4.组装可用共面焊接，可靠性大大提高。5 E4 k/ {5 e# \' O5 I9 h
. P5 c4 ~+ Q) O7 [' j7 l; mBGA 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（Citizen）公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片（即BGA）。而后， 摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年，摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。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（如i850）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。
6 d# p8 Z% H. L, y8 g
7 D$ |1 _) P/ Q6 r+ |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。8 {+ G9 v& h% q" Q9 C
* a. j& Y: N1 z8 E五、CSP芯片尺寸封装% |% K5 p/ u/ W' _0 [$ ^2 H
5 F7 V# u- o% R) c( Z
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(ChipSizePackage)。它减小了芯片封装外形的尺寸，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（Die）大不超过1.4倍。+ }9 ^$ s/ V+ @, O/ N1 ~+ [
0 K* U$ R v7 G3 M S
CSP封装又可分为四类：
! e$ P Y; h( W. u) R. W. e+ z. e+ a) o6 y0 g
1.LeadFrameType(传统导线架形式)，代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达（Goldstar）等等。* `" }' {: B6 o v
3 _0 Z7 \# D! d* l4 R& j5 n1 y
2.RigidInterposerType(硬质内插板型)，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。# i5 x5 W3 E5 B2 P
. r3 ?9 X+ I( \. O6 A3.FlexibleInterposerType(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。 k( T3 I6 N6 Z! z g) M; J
' t; T5 H9 L# R3 a/ f% A
4.WaferLevelPackage(晶圆尺寸封装)：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。
. ^1 p/ h a% v0 `
4 A" ^- f/ q+ M) UCSP封装具有以下特点：6 B& X; Z- s% X" e$ {! X+ J) D
8 U! {, u8 ]7 _: u: g: k8 I
1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。+ T3 ?7 k7 S: }
1 w5 S* K1 g7 `0 Q' Y7 X* D
2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。
3 z8 z3 g- G- l8 z
! m2 Y3 N1 t/ ]2 d3.极大地缩短延迟时间。
) ^$ h6 [5 e" t: A$ q
9 n b( g* x2 j8 I6 DCSP封装适用于脚数少的IC，如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电（IA）、数字电视（DTV）、电子书（E-Book）、无线网络WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手机芯片、蓝芽（Bluetooth）等新兴产品中。4 D6 B+ X! n2 A. H3 x$ }- M5 J$ f4 Q
6 h4 {/ D/ C: D/ t. d& F! l+ E6 L: G* K
六、MCM多芯片模块9 B9 ]3 I: q. D T
/ H; w% \, E. i# S1 {/ ]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(MultiChipModel)多芯片模块系统。/ ^- ~( l$ B+ M/ @
+ I/ O* r. I( T" l5 E. a
MCM具有以下特点：
0 g% i5 M' D7 k6 Y$ e' R
& k4 C- h Z* b& m1.封装延迟时间缩小，易于实现模块高速化。& G* y' `( T( J# p, L4 }+ S, J
' D# s5 Y! Z' \. ?# U9 L" Q1 e. j
2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。
+ o; U* E& U% ?7 H& u" e: t/ t: T
* p& K8 [ n' @8 |! G: O4 ~$ }% R: M3.系统可靠性大大提高。7 x! E2 }; o! |/ b ]
5 r9 W r, {8 K. y# p% w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作出相应的调整变化，而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。" E7 y0 \1 C) t5 W$ P% u2 G; A
声明。
. S, ^. a/ n: g) Q) o. v9 k" F% x+ S0 | o
`* J/ h0 b4 c
|
|
/1 
发表于 2021-10-8 11:09
收藏
淘帖
支持！
反对！