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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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  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。而相似的PFP(Plastic Flat Package)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。

2、PGA(Pin Grid Array)引脚网格阵列封装

  PGA封装也叫插针网格阵列封装技术(Ceramic Pin Grid Arrau Package),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。

  安装时,将芯片插入专门的PGA插座。PGA封装具有插拔操作更方便,可靠性高的优点,缺点是耗电量较大。从486的芯片开始,出现的一种ZIF(Zero Insertion Force Socket,零插拔力的插座)的CPU插座,使用该封装技术的CPU可以很容易、轻松地插入插座中,然后将搬手压回原处,利用插座本身的特殊结构产生的挤压力,将CPU的管脚与插座牢牢的接触,绝对不会存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的搬手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。 专门用来安装和拆卸PGA封装的CPU。

  PGA也衍生出多种封装方式,比较常见的有以下几种:

  OPGA(Organic pin grid Array,有机管脚阵列):这种封装的基底使用的是玻璃纤维,类似印刷电路板上的材料。 此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离,可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。AMD公司的AthlonXP系列CPU大多使用此类封装。

  mPGA:微型PGA封装,目前只有AMD公司的Athlon 64和英特尔公司的Xeon(至强)系列CPU等少数产品所采用,而且多是些高端产品,是种先进的封装形式。

  CPGA:也就是常说的陶瓷封装,全称为Ceramic PGA。主要在Thunderbird(雷鸟)核心和“Palomino”核心的Athlon处理器上采用。

  FC-PGA:这种封装是反转芯片针脚栅格阵列的缩写,这种封装中有针脚插入插座。这些芯片被反转,以至片模或构成计算机芯片的处理器部分被暴露在处理器的上部。通过将片模暴露出来,使热量解决方案可直接用到片模上,这样就能实现更有效的芯片冷却。为了通过隔绝电源信号和接地信号来提高封装的性能,FC-PGA 处理器在处理器的底部的电容放置区域(处理器中心)安有离散电容和电阻。芯片底部的针脚是锯齿形排列的。此外,针脚的安排方式使得处理器只能以一种方式插入插座。FC-PGA 封装用于奔腾 III 和英特尔 赛扬 处理器,它们都使用 370 针。

  FC-PGA2 :FC-PGA2封装与 FC-PGA 封装类型很相似,除了这些处理器还具有集成式散热器 (IHS)。集成式散热器是在生产时直接安装到处理器片上的。由于 IHS 与片模有很好的热接触并且提供了更大的表面积以更好地发散热量,所以它显著地增加了热传导。FC-PGA2 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器(370 针)和奔腾 4 处理器(478 针)。

  PPGA:PPGA的英文全称为“Plastic Pin Grid Array”,是塑针栅格阵列的缩写,这些处理器具有插入插座的针脚。为了提高热传导性,PPGA 在处理器的顶部使用了镀镍铜质散热器。芯片底部的针脚是锯齿形排列的。此外,针脚的安排方式使得处理器只能以一种方式插入插座。

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