Chipspakning

Skallet som brukes til å installere den integrerte halvlederkretsbrikken spiller rollen som å plassere, fikse, forsegle, beskytte brikken og forbedre den elektrotermiske ytelsen, og det er også en bro for å kommunisere den indre verdenen til brikken med den eksterne kretsen - kontaktene på brikken er koblet til emballasjeskallet med ledninger På pinnene er disse pinnene koblet til andre enheter gjennom ledningene på det trykte kortet. Derfor spiller emballasje en viktig rolle for CPUer og andre integrerte LSI-kretser.

Siden Intel Corporation designet og produserte 4-bit mikroprosessorbrikker i 1971, i løpet av de siste 20 årene, har prosessorer utviklet seg fra Intel 4004, 80286, 80386, 80486 til Pentium, PⅡ, PⅢ, P4, fra 4- bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit har utviklet seg til 64-bit; hovedfrekvensen har utviklet seg fra MHz til dagens GHz; antallet transistorer integrert i CPU-brikken har hoppet fra mer enn 2,000 til mer enn 10 millioner; omfanget av halvlederproduksjonsteknologi har endret seg fra SSI, MSI, LSI, VLSI (very large-scale IC) til ULSI. Inngangs-/utgangspinnene (I/O) til pakken øker gradvis fra dusinvis til hundrevis, og kan til og med nå 2000. Det hele er en stor forandring.

Vanlig brukte integrerte kretser

Vanlig brukte integrerte kretser

Alle er allerede kjent med CPU, 286, 386, 486, Pentium, PII, Celeron, K6, K6-2, Athlon... Jeg tror du kan liste en lang liste som noen få. Men når det kommer til pakking av CPUer og andre storskala integrerte kretser, er det ikke mange som vet det. Den såkalte pakken refererer til skallet som brukes til å installere den integrerte halvlederkretsbrikken. Den spiller ikke bare rollen som å plassere, fikse, forsegle, beskytte brikken og forbedre den termiske ledningsevnen, men fungerer også som en bro mellom brikkens indre verden og den eksterne kretsen - kontakten på brikken. Ledningene er koblet til pinner på pakkehuset, og disse pinnene er koblet til andre enheter gjennom ledninger på kretskortet. Derfor spiller emballasje en viktig rolle for CPUer og andre LSI (Large Scalc Integrat~on) integrerte kretser, og fremveksten av en ny generasjon CPUer er ofte ledsaget av bruk av nye emballasjeformer. Chippakningsteknologi har gått gjennom flere generasjoner av endringer, fra DIP, QFP, PGA, BGA, til CSP og deretter til MCM, de tekniske indikatorene er mer og mer avanserte fra generasjon til generasjon, inkludert forholdet mellom brikkeområde og pakkeområde er nærmer seg 1, aktuelt Frekvensen blir høyere og høyere, og temperaturmotstanden blir bedre og bedre. Økt antall pinner, redusert pinnedeling, redusert vekt, forbedret pålitelighet.

Komponentinnkapsling

PQFP (Plastic Quad Flat Package)-pakken har veldig liten avstand mellom chippinnene, og pinnene er veldig tynne. Vanligvis bruker storskala eller ultrastore integrerte kretser denne pakkeformen, og antallet pinner er generelt mer enn 100. Chips pakket i denne formen må bruke SMD (Surface Mount Device Technology) for å lodde brikken til hovedkortet. Brikker installert av SMD trenger ikke å slå hull på hovedkortet, og har generelt konstruerte loddeforbindelser for tilsvarende pinner på overflaten av hovedkortet. Juster pinnene på brikken med de tilsvarende loddeforbindelsene, og deretter kan loddingen med hovedkortet realiseres. Chips loddet på denne måten er vanskelig å demontere uten spesialverktøy.

Brikker pakket i PFP-metoden (Plastic Flat Package) er i utgangspunktet den samme som PQFP-metoden. Den eneste forskjellen er at PQFP generelt er kvadratisk, mens PFP kan være enten kvadratisk eller rektangulær.

Funksjoner:

1. Det er egnet for SMD overflatemonteringsteknologi for å installere og koble på PCB-kretskort.

2. Egnet for høyfrekvent bruk. ⒊Enkel å betjene og høy pålitelighet.

4. Forholdet mellom brikkeareal og pakkeareal er lite.

80286, 80386 og noen 486 hovedkort i Intel-serien CPUer bruker denne pakken.

For SMD,PQFP og PFP etc. lodding eller avsolding:

BGA Ball Grid Array

Med utviklingen av integrert kretsteknologi er emballasjekravene for integrerte kretser strengere. Dette er fordi emballasjeteknologien er relatert til funksjonaliteten til produktet. Når frekvensen til IC-en overstiger 100MHz, kan den tradisjonelle pakkemetoden produsere det såkalte "CrossTalk (crosstalk)"-fenomenet, og når antallet pinner til IC-en er større enn 208 Pins, har den tradisjonelle innkapslingen sine vanskeligheter. Derfor, i tillegg til å bruke PQFP-emballasje, har de fleste av dagens high-pin-count brikker (som grafikkbrikker og brikkesett osv.) gått over til BGA (Ball Grid Array Package) pakketeknologi. Så snart BGA dukket opp, ble det det beste valget for høy tetthet, høy ytelse, multi-pin pakker som CPUer og sør/nord brobrikker på hovedkort.

BGA-emballasjeteknologi kan deles inn i fem kategorier

1. PBGA (Plastic BGA)-substrat: vanligvis en flerlagsplate som består av 2-4 lag med organisk materiale. Blant CPU-er i Intel-serien bruker Pentium Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ-prosessorer alle denne pakken.

2. CBGA (CeramicBGA) substrat: det vil si et keramisk substrat. Den elektriske forbindelsen mellom brikken og underlaget installeres vanligvis med flip-brikke (FlipChip, FC for kort). Blant CPU-er i Intel-serien har Pentium I-, II- og Pentium Pro-prosessorer alle brukt denne pakken.

⒊FCBGA (FilpChipBGA) substrat: hardt flerlags substrat.

⒋TBGA (TapeBGA)-substrat: Substratet er et stripeformet mykt 1-2-lags PCB-kretskort.

5. CDPBGA (Carity Down PBGA)-substrat: refererer til brikkeområdet (også kjent som hulromsområdet) med en firkantet fordypning i midten av pakken.

Funksjoner:

1. Selv om antallet I/O-pinner har økt, er avstanden mellom pinnene mye større enn for QFP-pakkemetoden, noe som forbedrer utbyttet.

2. Selv om strømforbruket til BGA øker, kan den elektrotermiske ytelsen forbedres på grunn av bruk av kontrollert kollapssponsveising.

⒊Signaloverføringsforsinkelsen er liten, og tilpasningsfrekvensen er kraftig forbedret.

4. Coplanar sveising kan brukes til montering, og påliteligheten er sterkt forbedret.

Etter mer enn ti år med utvikling har BGA-pakkemetoden gått inn i den praktiske fasen. I 1987 begynte det kjente Citizen-selskapet å utvikle sjetonger (dvs. BGA) pakket i plastkulerister. Deretter ble også selskaper som Motorola og Compaq med i rekken av utviklingen av BGA. I 1993 tok Motorola ledelsen med å bruke BGA på mobiltelefoner. Samme år brukte Compaq det også på arbeidsstasjoner og PC-er. Inntil for fem eller seks år siden begynte Intel Corporation å bruke BGA i datamaskin-CPU-er (dvs. Pentium II, Pentium III, Pentium IV, etc.) og brikkesett (som i850), som spilte en rolle i å stimulere utvidelsen av BGA-applikasjonsfelt . BGA har blitt en ekstremt populær IC-emballasjeteknologi. Dens globale markedsstørrelse var 1,2 milliarder stykker i 2000. Det er anslått at markedsetterspørselen i 2005 vil øke med mer enn 70 prosent sammenlignet med 2000.

CSP-brikkestørrelse

Med den globale etterspørselen etter personlige og lette elektroniske produkter, har emballasjeteknologien avansert til CSP (Chip Size Package). Det reduserer størrelsen på brikkepakkens kontur, slik at størrelsen på pakken kan være like stor som størrelsen på den blotte brikken. Det vil si at sidelengden til den pakkede IC-en ikke er mer enn 1,2 ganger den til brikken, og IC-området er bare 1,4 ganger større enn dysen.

CSP-emballasje kan deles inn i fire kategorier

⒈Lead Frame Type (tradisjonell blyrammeform), representative produsenter inkluderer Fujitsu, Hitachi, Rohm, Goldstar og så videre.

2. Rigid Interposer Type (hard interposer type), representative produsenter inkluderer Motorola, Sony, Toshiba, Panasonic og så videre.

⒊Flexible Interposer Type (myk interposer-type), den mest kjente av disse er Tesseras microBGA, og CTS sin sim-BGA bruker også samme prinsipp. Andre produsenter som er representert inkluderer General Electric (GE) og NEC.

⒋Wafer Level Package (wafer størrelse pakke): Forskjellig fra den tradisjonelle single chip emballasjemetoden, er WLCSP å kutte hele waferen i individuelle chips. Det hevder å være fremtidens hovedstrøm for emballasjeteknologi og har blitt investert i forskning og utvikling. Inkludert FCT, Aptos, Casio, EPIC, Fujitsu, Mitsubishi Electronics, etc.

Funksjoner:

1. Den møter de økende behovene til chip I/O-pinner.

2. Forholdet mellom brikkeareal og pakkeareal er svært lite.

⒊ forkorte forsinkelsestiden betraktelig.

CSP-emballasje er egnet for IC-er med et lite antall pinner, for eksempel minnepinner og bærbare elektroniske produkter. I fremtiden vil det bli mye brukt i informasjonsapparater (IA), digital-TV (DTV), e-bok (E-bok), trådløst nettverk WLAN/GigabitEthemet, ADSL/mobiltelefonbrikke, Bluetooth (Bluetooth) og andre nye Produkter.

Og BGA, CSP, TBGA og PBGA lodding og avlodding: