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主要封装形式.ppt

1、1.DIP封装 DIP封装(Dual In-line Package),也叫双列直插式封装技术,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均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100。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,以免损坏管脚。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。 DIP封装的8086处理器DIP封装具有以下特点

2、: 适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。 芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。 最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装,通过其上的两排引脚可插到主板上的插槽或焊接在主板上。,2.QFP封装 这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术(Plastic Quad Flat Pockage),该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式,其引脚数一般都在100以上。 QFP封装的80286QFP封装具有以下特点: 1.该技术封装CPU时操作方便,可靠性高;2.其封装外形尺寸较小,寄生参数减小,适合高

3、频应用;3.该技术主要适合用SMT(Surface Mount Technology)表面安装技术在PCB上安装布线。,QFP封装的80286,3.PFP封装 该技术的英文全称为Plastic Flat Package,中文含义为塑料扁平组件式封装。用这种技术封装的芯片同样也必须采用SMD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盘。将芯片各脚对准相应的焊盘,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。 PFP封装特点:该技术与上面的QFP技术基本相似,只是外观的封装形状不同而已。,PFP封装的80

4、386,4.PGA封装该技术也叫插针网格阵列封装技术(Ceramic Pin Grid Arrau Package),由这种技术封装的芯片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,根据管脚数目的多少,可以围成25圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。 早先的80486和Pentium、Pentium Pro等CPU均均采用PGA封装形式。PGA封装特点:1.为了使得CPU能够更方便的安装和拆卸,从486芯片开始,出现了一种ZIF 2.CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。该技术一般用于插拔操作比较频繁的场合之下。,早先的80486和Pent

5、ium、Pentium Pro等CPU均均采用PGA封装形式。,5.BGA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208 Pin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(Ball Grid Array Package)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。,5.BGA封装 BGA技术(Ball

6、Grid Array Package)即球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的I/O引脚数增多,但引脚之间的距离远大于QFP,从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善它的电热性能。另外该技术的组装可用共面焊接,从而能大大提高封装的可靠性;并且由该技术实现的封装CPU信号传输延迟小,适应频率可以提高很大。 BGA封装具有以下特点: 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 虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,

7、从而可以改善电热性能 信号传输延迟小,适应频率大大提高 组装可用共面焊接,可靠性大大提高,5.BGA封装 BGA封装技术又可详分为五大类:1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。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,Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。4.

8、TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。 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。,6. CSP芯片尺寸封装CSP(Chip Size Package)。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

9、于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。CSP封装又可分为四类:1.Lead Frame Type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达(Goldstar)等等。2.Rigid Interposer Type(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。3.Flexible Interposer Type(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。,6. CSP芯片尺寸封装4.Wafer Level Package(晶圆尺寸封装)

10、: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。,CSP封装具有以下特点:1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。3.极大地缩短延迟时间。CSP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WLANGigabitEthemet、ADSL手机芯片、蓝牙(Bluetooth)等新兴产品中。,7.MCM多芯片模块为解决单一芯片集成度低和功能

11、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(Multi Chip Model)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。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。,LGA全称是Land Grid Array,直译过来就是栅格阵列封装,与英特尔处理器之前的封装技术Socket 478相对应,它也被称为Socket T。说它是“跨越性的技术革命”,主要在于它用金属触点式封装取代了以往的针状插脚。而LGA775,有775个触点。 因为从针脚变成了触点,所以采用LGA775接口的处理器在安装方式上也与现在的产品不同,它并不能利用针脚固定接触,而是需要一个安装扣架固定,让CPU可以正确地压在Socket露出来的具有弹性的触须上,其原理就像BGA封装一样,只不过BGA是用锡焊死,而LGA则是可以随时解开扣架更换芯片。,8. LGA封装技术,

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