Notizie PCB - Introduzione della tecnologia di imballaggio CPU

Spesso sento parlare in pubblico di due parole di vari produttori di processori: architettura e tecnologia del packaging. Allora, che cosa sono queste due cose e che impatto hanno avuto sulla CPU? L'impatto dell'architettura CPU sulla qualità del processore non deve essere discusso qui. La micro-architettura Core di Intelâ e l'architettura di connessione diretta AMDâ sono tutte basate sulla forza. Se siete più preoccupati per la stabilità e il consumo energetico di questi non riesco a capire l'obiettivo, e non raggiungerò una performance di mercato così enorme oggi.

Qual è l'altra cosa che si chiama "Packaging Technology"? Come influisce sul processore? Diamo un'occhiata insieme.

Uno, la definizione del pacchetto CPU

La cosiddetta CPU, quando si guarda la shell, è in realtà un circuito integrato con contenuti high-tech. Poi, nel settore, c'è una definizione della sua tecnologia di imballaggio secondo l'essenza della CPU:

La tecnologia di imballaggio è una tecnologia in cui i circuiti integrati sono confezionati con materiali isolanti in plastica o ceramica, mentre la CPU è un prodotto in cui il circuito core della CPU (chiamato anche core CPU o core chip) è confezionato con una shell.

In secondo luogo, il significato dell'imballaggio della CPU

Il packaging della CPU è un must per il chip, ed è anche molto importante. Perché il chip deve essere isolato dal mondo esterno per evitare che le impurità nell'aria corrodano il circuito del chip e causino il degrado delle prestazioni elettriche. D'altra parte, il chip confezionato è anche più facile da installare e trasportare. Poiché la qualità della tecnologia di imballaggio influisce direttamente anche sulle prestazioni del chip stesso e sulla progettazione e produzione del PCB (circuito stampato) collegato ad esso, è molto importante. L'imballaggio può anche riferirsi all'alloggiamento utilizzato per installare chip a circuito integrato a semiconduttore. Non solo svolge il ruolo di posizionare, fissare, sigillare, proteggere il chip e migliorare la conducibilità termica, ma anche un ponte tra il mondo interno del chip e il circuito esterno-sul chip. I contatti sono collegati ai pin del guscio del pacchetto con fili, e questi pin sono collegati ad altri dispositivi tramite fili sul circuito stampato. Pertanto, per molti prodotti a circuito integrato, la tecnologia di imballaggio è una parte molto critica.

3. Classificazione e caratteristiche della tecnologia di imballaggio

1, pacchetto BGA

La tecnologia BGA (Ball Grid Array Package) è la tecnologia di imballaggio della griglia a sfera. L'emergere di questa tecnologia è diventata la scelta migliore per pacchetti multi-pin ad alta densità, ad alte prestazioni, come CPU, scheda madre sud e chip nord bridge. Tuttavia, il pacchetto BGA occupa una superficie relativamente ampia del substrato. Anche se il numero di pin I/O di questa tecnologia aumenta, la distanza tra i pin è molto più grande di quella di QFP, il che migliora la resa di assemblaggio. E questa tecnologia utilizza il metodo controllabile del chip di collasso per saldare, che può migliorare le sue prestazioni elettrotermiche. Inoltre, l'assemblaggio di questa tecnologia può essere saldatura complanare, che può migliorare notevolmente l'affidabilità del pacchetto; E la CPU confezionata realizzata da questa tecnologia ha un piccolo ritardo di trasmissione del segnale e la frequenza di adattamento può essere notevolmente migliorata.

Le caratteristiche del pacchetto BGA sono: Anche se il numero di pin I/O aumenta, la distanza tra i pin è molto più grande del metodo del pacchetto QFP, che migliora la resa; Il consumo energetico aumenta, ma il metodo controllabile del chip di collasso è utilizzato per la saldatura, che può migliorare la prestazione del riscaldamento elettrico; il ritardo di trasmissione del segnale è piccolo e la frequenza di adattamento è notevolmente migliorata; L'assemblea può essere saldatura complanare e l'affidabilità è notevolmente migliorata.

2, pacchetto LGA

Il nome completo di LGA è Land Grid Array, che letteralmente si traduce in packaging grid array. Questa tecnologia utilizza contatti invece di pin. Esso corrisponde alla precedente tecnologia di imballaggio dei processori Intel, Socket 478, che è anche chiamato Socket T. Ad esempio, la linea di prodotti LGA775 significa che questa linea di prodotti ha 775 contatti.

Le caratteristiche del pacchetto LGA sono: il pacchetto tipo contatto metallico sostituisce i perni a forma di pin precedenti, che riduce notevolmente il ritardo di elaborazione e trasmissione della CPU; è necessario installare una fibbia CPU sulla scheda madre per ripararla, in modo che la CPU possa essere premuta correttamente sui tentacoli elastici esposti dal Socket; Il principio è simile a quello del pacchetto BGA, ma il BGA è saldato a morte, mentre la LGA può essere sbloccata in qualsiasi momento per sostituire il chip e il processo di manutenzione è relativamente conveniente.

3. Pacchetto OPGA

Il pacchetto OPGA è anche chiamato Organic pin grid Array. Il substrato di questo pacchetto utilizza fibra di vetro, simile al materiale su un circuito stampato.

Le caratteristiche del pacchetto OPGA sono: ridurre l'impedenza e il costo del pacchetto, accorciare la distanza tra il condensatore esterno e il nucleo del chip, che può migliorare meglio l'alimentazione del nucleo e filtrare l'ingombro della corrente.

4. Pacchetto DIP

Il pacchetto DIP è anche chiamato tecnologia dual in-line package (Dual In-line Package), che si riferisce ai chip integrati confezionati in forma dual in-line. La maggior parte dei circuiti integrati di piccole e medie dimensioni utilizzano questa forma di imballaggio. Il numero di pin è generalmente non più di 100. Il chip CPU confezionato DIP ha due file di pin, che devono essere inseriti nel socket chip con la struttura DIP. Naturalmente, può anche essere inserito direttamente in un circuito stampato con lo stesso numero di fori di saldatura e disposizione geometrica per la saldatura. Il chip confezionato DIP dovrebbe essere particolarmente attento quando si collega o scollega dalla presa del chip per evitare danni ai pin. Le forme della struttura del pacchetto DIP sono: DIP ceramico multistrato doppio in linea, DIP ceramico doppio in linea a singolo strato, DIP della struttura del piombo (compreso il tipo di sigillatura in vetroceramica, tipo di struttura di incapsulamento in plastica, tipo di incapsulamento in vetro ceramico a bassa fusione)

Il pacchetto DIP è caratterizzato da: adatto per la saldatura a perforazione sul PCB (circuito stampato), facile da usare e il rapporto tra l'area del chip e l'area del pacchetto è grande, quindi il volume è anche grande.

5, pacchetto QFP

L'imballaggio QFP è anche chiamato Plastic Quad Flat Pockage (Plastic Quad Flat Pockage). La distanza tra i pin del chip CPU realizzato da questa tecnologia è molto piccola, e i pin sono molto sottili. Generalmente, circuiti integrati su larga scala o su larga scala utilizzano questo modulo di imballaggio. Il numero di pin è generalmente superiore a 100.

Le caratteristiche del pacchetto QFP sono: funzionamento conveniente e alta affidabilità quando incapsula la CPU; la dimensione della confezione è piccola, i parametri parassitari sono ridotti ed è adatto per applicazioni ad alta frequenza; Questa tecnologia è principalmente adatta per l'installazione e il cablaggio sul PCB con tecnologia di montaggio superficiale SMT.

6, pacchetto PFP

Il pacchetto PFP è anche chiamato Plastic Flat Package (Plastic Flat Package). Anche i chip confezionati con questa tecnologia devono essere saldati alla scheda madre utilizzando la tecnologia SMD. I chip montati da SMD non hanno bisogno di essere perforati sulla scheda madre. Generalmente, ci sono pad pin corrispondenti progettati sulla superficie della scheda madre. Allineare i pin del chip con i pad corrispondenti per ottenere la saldatura con la scheda madre.

La caratteristica del pacchetto PFP è che è difficile smontare il chip saldato senza strumenti speciali; È fondamentalmente simile alla tecnologia QFP, ma la forma del pacchetto è diversa nell'aspetto.

Agli occhi di molti amici del settore, i pacchetti ceramici possono essere visti di più nei prodotti AMD processori

7, pacchetto PGA

Il pacchetto PGA è anche chiamato tecnologia di imballaggio ceramica della griglia del pin (Ceramic Pin Grid Arrau Package). Il chip confezionato da questa tecnologia ha più pin di matrice quadrata dentro e fuori, e ogni pin di matrice quadrata è distanziato una certa distanza lungo la periferia del chip. La disposizione della distanza può formare da 2 a 5 cerchi in base al numero di perni. Durante l'installazione, inserire il chip in uno speciale socket PGA. Al fine di rendere più conveniente l'installazione e la rimozione della CPU, a partire dal chip 486, è apparso un socket CPU ZIF, che viene specificamente utilizzato per soddisfare i requisiti di installazione e rimozione della CPU PGA packaged.

La caratteristica del pacchetto PGA è che è adatto per occasioni come test o dimostrazioni con frequenti operazioni plug-in.

8, pacchetto MPGA

Il pacchetto MPGA è anche chiamato micro PGA, cioè pacchetto micro pin grid array. Attualmente, Opteron di AMD e Xeon di Intelâ (Xeon) sono utilizzati nelle CPU server. Si tratta di una tecnologia relativamente avanzata e viene utilizzata in molte CPU di fascia alta. Nel prodotto.

La caratteristica del pacchetto MPGA è: sulla base dei vantaggi del pacchetto PGA, il PGA è miniaturizzato da una tecnologia più avanzata per controllare meglio lo spazio.

9, pacchetto CPGA

Il pacchetto CPGA è anche chiamato pacchetto ceramico (Ceramic PGA), una modalità di pacchetto PGA che utilizza materiali ceramici.

La caratteristica di CPGA è: il prodotto utilizza materiale ceramico per ottenere un migliore effetto isolante e anche la dissipazione del calore e la resistenza al calore sono adeguatamente controllate. Può essere visto in molte CPU prodotte da AMD.

Due processori dual-core possono essere posizionati nella stessa shell del volume, che richiede un processo nano di livello M più piccolo

10, pacchetto PPGA

Il pacchetto PPGA è anche chiamato Plastic Pin Grid Array.

Il pacchetto PPGA è caratterizzato dall'uso di un dissipatore di calore in rame nichelato sulla parte superiore del processore per migliorare la conduzione del calore; i perni sono disposti in un modello a zig zag e un funzionamento improprio può facilmente causare i perni a rompersi.

11, OOI pacchetto

Il pacchetto OOI è anche chiamato substrat grid array (OLGA). Il chip utilizza un chip invertito, in cui il processore è collegato al substrato rivolto verso il basso, e c'è un dissipatore di calore integrato (IHS) che aiuta il radiatore a trasferire il calore al radiatore del ventilatore correttamente installato.

Le caratteristiche del pacchetto OOI sono: migliore integrità del segnale, dissipazione del calore più efficace e minore effetto di auto-induzione.

12. Pacchetto FC-PGA

Il pacchetto FC-PGA è anche chiamato pacchetto invertito della griglia del pin del chip. Nel pacchetto FC-PGA, i perni nella parte inferiore sono disposti in uno schema a zig zag e il chip è invertito, in modo che la matrice o la parte del processore che costituisce il chip del computer è esposta sulla parte superiore del processore e l'area del condensatore (centro processore) nella parte inferiore è installata Capacità e resistenza discrete.

Le caratteristiche del pacchetto FC-PGA sono: lo stampo è esposto e la dissipazione del calore può essere raggiunta direttamente attraverso lo stampo, che può migliorare l'efficienza del raffreddamento del chip; isolare il segnale di potenza e il segnale di terra, migliorare le prestazioni del pacchetto; Il design della disposizione dei pin fissa il processore inserito Orientamento, se lo si inserisce casualmente senza prestare attenzione, è facile causare la rottura dei pin della CPU.

13, pacchetto FC-PGA2

FC-PGA2 può anche essere considerata la seconda generazione di FC-PGA, che aggiunge un dissipatore di calore integrato (IHS) sulla base di FC-PGA, che è stato installato direttamente sulla CPU durante la produzione in fabbrica.

Le caratteristiche del pacchetto FC-PGA2 sono: sulla base di FC-PGA, l'IHS è a contatto diretto con lo stampo e l'aumento della superficie e l'effetto della conduzione diretta migliorano notevolmente le prestazioni di dissipazione del calore.

Quanto sopra è l'introduzione della tecnologia di imballaggio CPU. Ipcb è fornito anche ai produttori di PCB e alla tecnologia di produzione PCB.