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DIYer必读 浅谈芯片封装技术
[文章导读]
封装技术的好坏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。
[文章信息]
作者:阿特
时间:2005-05-17
出处:IT世界
责编:寒冬
[正文]

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  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。

  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,封装后的芯片也更便于安装和运输。

  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。

  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。

一、CPU的封装方式

  CPU封装是CPU生产过程中的最后一道工序,封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。

  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Slot x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(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)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。

1、早期CPU封装方式

  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-line Package)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。

  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(Plastic Quad Flat Package)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。

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