芯片封裝技巧知多少

　　我們經(jīng)常聽說某某芯片采納什么什么的封裝法子 ，在我們的電腦中，存在著各種各樣不同處理 芯片，那么，它們又是是采納何種封裝情勢呢？并且這些封裝情勢又有什么樣的技巧特性以及優(yōu)越 性呢？那么就請看看下面的這篇文章，將為你介紹個中芯片封裝情勢的特性和優(yōu)點 。

一、DIP雙列直插式封裝

　　DIP(DualIn－line Package)是指采納雙列直插情勢封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模 集成電路(IC)均采納這種封裝情勢，其引腳數(shù)一般不超過100個。采納 DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要 插入到具有DIP結(jié)構(gòu) 的芯片插座上。當(dāng)然，也可以直接插在有雷同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應(yīng)特別 警惕，以免毀壞引腳。

DIP封裝具有以下特性：

1.適宜在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便 。
2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。
Intel系列CPU中8088就采納這種封裝情勢，緩存(Cache)和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝情勢。

二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

　　QFP（Plastic Quad Flat Package）封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)，一般大規(guī)模 或超大型集成電路都采納這種封裝情勢，其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種情勢封裝的芯片必須 采納 SMD（表面安裝設(shè)備 技巧）將芯片與主板焊接起來。采納 SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設(shè)計好的相應(yīng)管腳的焊點。將芯片各腳對準(zhǔn)相應(yīng)的焊點，即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種法子 焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

　　PFP（Plastic Flat Package）法子 封裝的芯片與QFP法子 根基雷同。唯一的差別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特性：

1.實用于SMD表面安裝技巧在PCB電路板上安裝布線。
2.適宜高頻應(yīng)用。
3.操作方便 ，可靠性高。
4.芯片面積與封裝面積之間的比值較小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采納這種封裝情勢。

三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝

 　　PGA(Pin Grid Array Package)芯片封裝情勢在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔必然距離排列。根據(jù) 引腳數(shù)目標(biāo)多少，可以圍成2-5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便 地安裝和拆卸，從486芯片起頭，出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的請求。

　　ZIF(Zero Insertion Force Socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處，利用 插座本身的特別結(jié)構(gòu) 生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU芯片即可輕松取出。

PGA封裝具有以下特性：

1.插拔操作更方便 ，可靠性高。
2.可適應(yīng)更高的頻率。

　　Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采納這種封裝情勢。

四、BGA球柵陣列封裝

　　隨著集成電路技巧的發(fā)展，對集成電路的封裝請求更加嚴(yán)峻。這是因為封裝技巧關(guān)系到產(chǎn)品的功效性，當(dāng)IC的頻率超過100MHz時，傳統(tǒng)封裝法子 可能會產(chǎn)生 所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象，而且當(dāng)IC的管腳數(shù)大于208 Pin時，傳統(tǒng)的封裝法子 有其艱苦度。因此，除應(yīng)用 QFP封裝法子 外，現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片（如圖形芯片與芯片組等）皆轉(zhuǎn)而應(yīng)用 BGA(Ball Grid Array Package)封裝技巧。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技巧又可詳分為五大類：

1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般為2-4層有機材料 構(gòu)成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理 器均采納這種封裝情勢。

2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，芯片與基板間的電氣連接 通常采納倒裝芯片（FlipChip，簡稱FC）的安裝法子 。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理 器均采納過這種封裝情勢。

3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬質(zhì)多層基板。

4.TBGA（TapeBGA）基板：基板為帶狀軟質(zhì)的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)（又稱空腔區(qū)）。

BGA封裝具有以下特性：

1.I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠(yuǎn)大于QFP封裝法子 ，進(jìn)步了成品率。
2.雖然BGA的功耗增加，但由于采納的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改良電熱性能。
3.信號傳輸延遲小，適應(yīng)頻率大大進(jìn)步。
4.組裝可用共面焊接，可靠性大大進(jìn)步。

　　BGA封裝法子 經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入實用 化階段。1987年，日本西鐵城（Citizen）公司起頭著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片（即BGA）。而后，摩托羅拉、康柏等公司也隨即參加到開發(fā)BGA的行列。1993年，摩托羅拉率先將BGA利用于移動電話。同年，康柏公司也在工作站、PC電腦上加以利用。直到五六年前，Intel公司在電腦CPU中（即奔跑 II、奔跑 III、奔跑 IV等），以及芯片組（如i850）中起頭應(yīng)用 BGA，這對BGA利用領(lǐng)域 擴張施展了推波助瀾的作用。目前，BGA已成為極其熱門 的IC封裝技巧，其全球市場規(guī)模 在2000年為12億塊，預(yù)計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長 。

五、CSP芯片尺寸封裝

　　隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕盈化的需求蔚為風(fēng)潮，封裝技巧已進(jìn)步 到CSP(Chip Size Package)。它減小了芯片封裝外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒（Die）大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類：

1.Lead Frame Type(傳統(tǒng)導(dǎo)線架情勢 )，代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達(dá)（Goldstar）等等。
2.Rigid Interposer Type(硬質(zhì)內(nèi)插板型)，代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。
3.Flexible Interposer Type(軟質(zhì)內(nèi)插板型)，其中最知名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采納雷同的原理。其他代表廠商包孕通用電氣（GE）和NEC。
4.Wafer Level Package(晶圓尺寸封裝)：有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝法子 ，WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片，它號稱是封裝技巧的未來主流，已投入研發(fā)的廠商包孕FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特性：

1.滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要 。
2.芯片面積與封裝面積之間的比值很小。
3.極大地縮短延遲光陰。

　　CSP封裝實用于腳數(shù)少的IC，如內(nèi)存條和便攜電子產(chǎn)品。未來則將大宗利用在信息家電（IA）、數(shù)字電視（DTV）、電子書（E-Book）、無線網(wǎng)絡(luò)WLAN／GigabitEthemet、ADSL／手機芯片、藍(lán)芽（Bluetooth）等新興產(chǎn)品中。

六、MCM多芯片模塊

　　為解決單一芯片集成度低和功效不夠完善 的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多層互聯(lián)基板上用SMD技巧組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng) ，從而出現(xiàn)MCM(Multi Chip Model)多芯片模塊系統(tǒng) 。
MCM具有以下特性：

1.封裝延遲光陰縮小，易于實現(xiàn)模塊高速化。
2.縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。
3.系統(tǒng) 可靠性大大進(jìn)步。

收場語

　　總之，由于CPU和其他超大型集成電路在不斷發(fā)展，集成電路的封裝情勢也不斷作出相應(yīng)的調(diào)劑變更，而封裝情勢的進(jìn)步 又將反過來增進(jìn)芯片技巧向前發(fā)展。

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