Technologie PCB - Technologie d'encapsulation de puce CPU et méthode d'encapsulation

La technologie d'encapsulation de puce CPU est divisée en Encapsulation d'imprégnation, encapsulation qfp, encapsulation PFP, encapsulation PGA, encapsulation BGA, etc.

Formes d'encapsulation CPU: boîtier opga, boîtier mpga, boîtier cpga, boîtier FC - PGA, boîtier FC - pga2, boîtier ooi, boîtier ppga, boîtier s.e.c.c., boîtier s.e.c.2., boîtier s.e.p., boîtier PLGA, boîtier cupga, etc.

Expliquer la technologie d'encapsulation CPU

DIP Packaging (emballage à deux colonnes):

Également connu sous le nom de technologie d'encapsulation à deux colonnes, se réfère à une puce de circuit intégré encapsulée dans une forme d'encapsulation à deux colonnes. La plupart des circuits intégrés de petite et moyenne taille adoptent cette forme d'encapsulation, le nombre de broches n'excédant généralement pas 100. Les puces CPU encapsulées DIP ont deux rangées de broches et doivent être insérées dans une prise de puce avec une structure DIP. Bien entendu, il peut également être directement inséré pour le soudage dans une carte de circuit avec le même nombre d'orifices de soudage et d'agencements géométriques. Lorsque la puce encapsulée DIP est insérée à partir de la prise de la puce, une attention particulière doit être accordée à éviter d'endommager les broches. Les formes de structure d'encapsulation d'imprégnation comprennent: l'imprégnation multicouche à double rangée en céramique, le placage à double rangée en céramique à une seule couche, l'imprégnation du cadre de plomb (y compris le scellement vitrocéramique, la structure d'encapsulation en plastique, l'encapsulation en verre à bas point de fusion en céramique), etc.

Caractéristiques de l'emballage imprégné:

1. Convient pour le soudage perforé sur PCB (carte de circuit imprimé), facile à utiliser.

2. Le rapport entre la zone de la puce et la zone d'emballage est grand et le volume est également grand.

Les premiers CPU 4004, 8008, 8086, 8088, etc. sont livrés dans un boîtier DIP qui peut être inséré dans un slot sur la carte mère ou soudé sur la carte mère via deux rangées de broches.

Paquet qfp:

Cette technologie signifie technologie d'emballage plat carré en chinois. La distance entre les broches de la puce CPU réalisée par cette technologie est très faible et les broches sont très minces. Cette forme de boîtier est généralement utilisée pour les circuits intégrés à grande échelle ou à très grande échelle, le nombre de broches étant généralement supérieur à 100.

Caractéristiques de l'encapsulation qfp:

La technologie est facile à utiliser et fiable lors de l'encapsulation du CPU; En outre, la taille de l'emballage est petite et les paramètres parasites sont réduits, ce qui convient aux applications à haute fréquence; Cette technologie est principalement adaptée à l'installation et au câblage sur PCB avec la technologie de montage en surface SMT.

Le paquet PFP:

Le nom complet de cette technologie en anglais est Plastic flat packaging, ce qui signifie en chinois Plastic flat Component Packaging. Les puces encapsulées avec cette technologie doivent également être soudées à la carte mère par la technologie SMD. Les puces équipées de SMD n'ont pas besoin d'être perforées sur la carte mère. Généralement, la surface de la carte mère a des plots de conception pour les broches correspondantes. En alignant chaque broche de la puce avec le Plot correspondent, on réalise une soudure avec la carte mère. Les puces ainsi soudées sont difficiles à démonter sans outils spéciaux. Cette technologie est essentiellement similaire à la technologie qfp décrite ci - dessus, mais la forme du boîtier est différente.

Le pack PGA:

Cette technique est également connue sous le nom de technologie d'encapsulation de grille à broches en céramique. La puce encapsulée par cette technologie a plusieurs broches de matrice carrée à l'intérieur et à l'extérieur. Chaque broche de matrice carrée est alignée autour de la puce à une certaine distance, selon le nombre de broches, peut entourer 2 ~ 5 cercles. Lors de l'installation, insérez la puce dans une prise PGA spéciale. Pour faciliter l'installation et le démontage du CPU, une prise zifcpu est apparue dans la puce 486, spécialement conçue pour répondre aux exigences d'installation et de démontage des CPU encapsulés dans un PGA. Cette technologie est souvent utilisée dans les situations où les opérations de branchement et de branchement sont fréquentes.

Boîtier BGA:

La technologie BGA (ball Gate Array Encapsulation) est une technologie d'encapsulation de réseaux à grille sphérique. L'émergence de cette technologie est devenue un bon choix pour les processeurs, les puces de pont Nord - Sud de la carte mère et autres boîtiers multibroches haute densité et haute performance. Cependant, le boîtier BGA occupe une grande surface du substrat. Bien que le nombre de broches d'E / s de cette technologie ait augmenté, la distance entre les broches est beaucoup plus grande que celle du qfp, ce qui améliore la fiabilité de l'assemblage. En outre, cette technologie utilise le soudage par puce à effondrement contrôlable, ce qui peut améliorer ses performances électrothermiques. En outre, cette technique peut être Assemblée par soudage coplanaire, ce qui permet d'améliorer considérablement la fiabilité du boîtier; Le CPU encapsulé mis en oeuvre par cette technologie présente un faible retard de transmission du signal, ce qui permet d'augmenter considérablement la fréquence d'adaptation.

Caractéristiques du boîtier BGA:

1. Bien que le nombre de broches d'E / s augmente, la distance entre les broches est beaucoup plus grande que le boîtier qfp, augmentant ainsi le rendement

2. Bien que la consommation d'énergie de BGA augmente, la performance électrothermique peut être améliorée en raison de la méthode de soudage de puce d'effondrement contrôlable

3. Petit retard de transmission de signal, fréquence adaptative grandement améliorée

4. Peut être assemblé par soudage coplanaire, fiabilité grandement améliorée

Formes d'emballage courantes actuellement

Boîtier opga (Organic Ridge Array)

Le substrat d'une telle Encapsulation est en fibre de verre, similaire au matériau sur une carte de circuit imprimé. Cette méthode d'encapsulation permet de réduire l'impédance et le coût d'encapsulation. Le boîtier opga peut améliorer l'alimentation et filtrer les fouillis de courant du noyau en réduisant la distance entre la capacité externe et le noyau du processeur. La plupart des CPU de la famille athlonxp d'AMD utilisent ce package.

Le pack mpga

Mpga, micropga packaging, n'a été adopté que par quelques produits tels que athlon64 d'AMD Corporation et Xeon (Xeon) famille de processeurs d'Intel Corporation, dont la plupart sont excellents, et est une forme avancée de packaging.

Paquet cpga

Cpga, également connu sous le nom d'encapsulation en céramique, est connu sous le nom complet de ceramicpga. Il est principalement utilisé avec les processeurs Athlon des noyaux Thunderbird et Palomino.

Emballage FC - PGA

FC - PGA packaging est l'abréviation de Reverse Chip Pin Grid Array. Ce package a inséré les broches dans la prise. Ces puces sont inversées de sorte que la puce ou partie processeur constituent la puce informatique est exposée à la partie supérieure du processeur. En exposant la puce, la solution chaude peut être appliquée directement sur la puce, ce qui permet un refroidissement plus efficace de la puce. Pour améliorer les performances du boîtier en isolant le signal d'alimentation et le signal de masse, les processeurs FC - PGA ont installé des condensateurs discrets et des résistances dans la zone de placement des condensateurs (au Centre du processeur) à la base du processeur. Les broches au bas de la puce sont dentelées. De plus, la disposition des broches est telle que le processeur ne peut être branché sur la prise que d'une seule manière. Le package FC - PGA est destiné aux processeurs Pentium III et Intel Celeron, qui utilisent tous deux 370 broches.

Paquet FC - pga2

Le package FC - pga2 est similaire au type de package FC - PGA, sauf que ces processeurs ont également un dissipateur de chaleur intégré (IHS). Pendant la production, le radiateur intégré est monté directement sur la puce du processeur. Comme IHS a un bon contact thermique avec le noyau et offre une plus grande surface pour une meilleure dissipation de la chaleur, la conduction thermique est considérablement augmentée. Le package FC - pga2 est destiné aux processeurs Pentium III et Intel Celeron (370 broches) et Pentium 4 (478 broches).

Paquet ooi

Ooi est l'abréviation de Olga. Olga signifie substrat Grid Array. La puce Olga intègre également une conception de puce inversée dans laquelle le processeur est fixé vers le bas sur le substrat pour une meilleure intégrité du signal, une dissipation thermique plus efficace et une Self - induction plus faible. Un radiateur intégré (IHS) est installé pour aider à transférer la chaleur au bon radiateur. Ooi est utilisé avec le processeur Pentium 4, il a 423 broches.

Paquet logiciel ppga

Le nom complet anglais de "ppga" est "Plastic pingridarray", une abréviation de plastic Needle Grid Array. Les broches de ces processeurs sont insérées dans la prise. Pour améliorer la conductivité thermique, ppga utilise un radiateur en cuivre nickelé sur le dessus du processeur. Les broches au bas de la puce sont dentelées. De plus, la disposition des broches est telle que le processeur ne peut être branché sur la prise que d'une seule manière.

S.e.c.c. emballage

"S.e.c.c." est l'abréviation de "single face contact box", abréviation de "single face contact box". Pour vous connecter à la carte mère, insérez le processeur * * dans la fente. Il n'utilise pas de broches, mais plutôt des contacts "Goldfinger" que le processeur utilise pour transmettre des signaux. Le dessus de la boîte s.e.c. est recouvert d'un boîtier métallique.

Le dos de la boîte à cartes est un revêtement de matériau thermique qui agit comme un radiateur. S. À l'intérieur de l'e.c.c., la plupart des processeurs ont une carte de circuit imprimé appelée matrice, qui relie le processeur, le cache L2 et les circuits de terminaison de bus. Le pack s.e.c.c. est destiné aux processeurs Intel Pentium II à 242 contacts et aux processeurs Pentium II Xeon et Pentium III Xeon à 330 contacts.

Paquet s.e.c. 2

L'emballage s.e.c.2 est similaire à l'emballage s.e.c.c., sauf que le s.e.c.c.2 utilise moins d'emballage protecteur et ne contient pas de revêtement conducteur de chaleur. Le package s.s.e.c. 2 est destiné aux processeurs Pentium II et à certaines versions plus récentes des processeurs Pentium III (242 contacts).

S.e.p. emballage

"S.e.p." est l'abréviation de "single edge Processor", qui est l'abréviation de single edge Processor S. le paquet "E.P." est similaire au paquet "s.e.c.c." ou "s.e.c.2.". Il est également inséré dans la fente sur un côté et touche la fente avec un doigt d'or. Cependant, il n’a pas de boîtier entièrement encapsulé, et le circuit de fond de panier peut être vu du bas du processeur – le boîtier « s.e.p. » a été appliqué aux premiers processeurs Intel Celeron 242 Goldfinger.

Le pack PLGA

PLGA est l'abréviation de PLASTIC SHEET Grid Array, c'est - à - dire Plastic pad Grid Array packaging. Étant donné qu'il n'utilise pas de broches, mais plutôt une interface à petits points, le boîtier PLGA a clairement un volume plus petit, moins de pertes de transmission de signal et un coût de production inférieur à celui du boîtier FC - pga2 précédent, ce qui peut améliorer efficacement la puissance et la fréquence du signal du processeur, améliorer la productivité du processeur et réduire les coûts de production. Actuellement, le processeur de l'interface socket 775 d'Intel utilise cette encapsulation.

Encapsulation cupgaa

Cupga est l'abréviation de covered Ceramic Packaging Grid Array, c'est - à - dire covered Ceramic Grid Array packaging. Sa plus grande différence avec un boîtier en céramique ordinaire est l'ajout d'un capot supérieur qui peut fournir une meilleure dissipation thermique et protéger le noyau du CPU contre les dommages. Actuellement, les processeurs de la série amd64 utilisent ce package.