PCBニュース - CPU実装技術入門

私はよくパブリックの様々なプロセッサメーカーによる2つの単語を聞く：アーキテクチャとパッケージング技術. Then, どのようなこれらの2つのこととどのような影響は、CPU上で持っている?
プロセッサ・アーキテクチャに対するCPUアーキテクチャの影響は、ここで議論される必要はない. インテルのYes -らせんコアマイクロアーキテクチャとAMD. あなたがより安定性とエネルギー消費について心配しているならば、私は焦点をつかむことができません, そして今日はそんな巨大なマーケットパフォーマンスを達成しない.

パッケージ技術とは? どのようにプロセッサに影響しますか? 一緒に見ましょう.

一つ, the definition of CPU package

The so-called CPU, あなたがシェルを見るとき, 実際にハイテクコンテンツを内蔵した回路基板です. その後業界で, there is a definition of its packaging テクノロジー according to the essence of the CPU:

Packaging technology is a technology in which integrated circuits are packaged with insulating plastic or ceramic materials, while CPU is a product in which the CPU core circuit (also called CPU core or chip core) is packaged with a shell.

二番目, the meaning of CPU packaging

CPU packaging is a must for the chip, そして、それも非常に重要です. チップは、空気中の不純物がチップ回路を腐食し、電気的性能劣化を引き起こすのを防ぐために、外部の世界から隔離されなければならないからである. 一方で, パッケージ化されたチップも、インストールして、輸送するのがより簡単です. Since the quality of packaging technology also directly affects the performance of the chip itself and the design and manufacturing of the PCB (printed circuit board) connected to it, それは非常に重要です. パッケージングは、半導体集積回路チップを設置するために使用されるハウジングを参照することもできる. それは、配置の役割を果たすだけでなく, 固定, シール, チップの保護と熱伝導率の向上, チップの内部世界とチップ上の外部回路との間のブリッジも. コンタクトは、ワイヤでパッケージシェルのピンに接続される, そして、これらのピンは、プリント回路基板上のワイヤを介して他のデバイスに接続される. したがって, 多くの集積回路製品のために, 包装技術は非常に重要な部分である.

3. Classification and characteristics of packaging technology

1, BGA package

BGA technology (Ball Grid Array Package) is ball grid array packaging technology. この技術の出現は高密度のための最良の選択になった, 高性能, CPUなどのマルチピンパッケージ, マザーボード南とノースブリッジチップ. しかし, BGAパッケージは、基板100の比較的広い面積を占める. 私の数/この技術のOピン増加, ピン間の距離は、QFP, これは、アセンブリの歩留まりを向上させる. そして、この技術は、制御可能な崩壊チップ法を溶接に使用します, 電熱性能を改善できる. 加えて, この技術の組立はコプレーナ溶接である, パッケージの信頼性を大いに向上させることができるそして、この技術によって実現されたパッケージ化されたCPUは、信号伝達遅延が小さい, また、適応周波数を大幅に改善することができます.

BGAパッケージの特徴は以下の通りです/oピン増加, ピン間の距離は、QFPパッケージ法よりはるかに大きい, これは歩留まりを向上させる消費電力増加, しかし、制御可能な崩壊チップ法は、溶接に使用されます, これは、電気加熱性能を向上させることができます信号伝送遅延は小さい, と適応周波数は大幅に改善されますアセンブリは、コプレーナ溶接できる, そして信頼性は大いに改善される.

2, LGA package

The full name of LGA is Land Grid Array, グリッド・パッケージ・パッケージに文字通り翻訳される. この技術はピンの代わりに接点を使う. インテルプロセッサの以前の実装技術に対応, ソケット478, ソケットT. 例えば, 製品ラインLGA 775は、この製品ラインが.

LGAパッケージの特徴は、金属コンタクト式パッケージが前のピン状ピンに代わるものである, CPUの処理と送信の遅延を大幅に減らすマザーボードにCPUバックルを取り付けて固定する必要があります, CPUがソケットによって露出される弾性触手の上で正しく押すことができるように原理はBGAパッケージと同様である, しかし、BGAは死にはんだ付けされます, LGAはチップを置き換えるためにいつでもロックを解除することができますが, そして、メンテナンスプロセスは比較的便利です.

3. OPGA package

OPGA package is also called Organic pin grid Array. このパッケージの基板はガラス繊維を使用しています, 印刷回路基板の材料と同様.

OPGAパッケージの特徴：インピーダンスとパッケージコストの低減, 外部コンデンサとチップコア間の距離を短くする, コア電源とフィルタ電流クラッタの改善.

4. DIP package

DIP package is also called dual in-line package technology (Dual In-line Package), 二重インライン形でパッケージ化された集積回路チップを指す. ほとんどの小型および中型集積回路は、このような実装を使用する. ピンの数は、一般に100以下である. ディップパッケージされたCPUチップは2行のピンを有する, ディップ構造でチップソケットに挿入する必要がある. もちろん, 半田付け用の半田ホールと幾何学的配置の数が同じである回路基板に直接挿入することもできる. ディップパッケージされたチップは、ピンへの損傷を避けるために、チップソケットからプラグを抜くか、またはプラグを抜くとき、特に注意しなければならない. ディップパッケージ構造形態は多層セラミック二重インラインディップ, 単層セラミック二重インラインディップ, lead frame DIP (including glass ceramic sealing type, プラスチック封止構造型, ceramic low-melting glass encapsulation type) Wait.

DIP package is characterized by: suitable for perforation soldering on the PCB (printed circuit board), 操作が容易, また、チップ面積とパッケージ面積との比は大きい, ボリュームも大きいので.

5, QFP package

QFP packaging is also called Plastic Quad Flat Pockage (Plastic Quad Flat Pockage). この技術で実現したCPUチップのピン間距離は非常に小さい, ピンは非常に薄い. 一般に, 大規模または非常に大規模集積回路は、この実装形態を使用する. ピン数は概して100以上である.

QFPパッケージの特徴は、CPUをカプセル化する際の便利な操作と高い信頼性ですパッケージサイズは小さい, 寄生パラメータは減少する, 高周波用途に適しているこの技術は、主に、SMT表面実装技術を備えたPCB上の実装および配線に適している.

6, PFP package

PFP package is also called Plastic Flat Package (Plastic Flat Package). この技術でパッケージ化されたチップは、SMD技術を使用してマザーボードにはんだ付けされなければならない. SMDによってマウントされるチップは、マザーボード上でパンチされる必要はありません. 一般に, マザーボードの表面に対応するピンパッドが設計されている. マザーボードとの溶接を達成するために、対応するパッドでチップのピンを整列させる.

PFPパッケージの特性は、特別なツールなしではんだ付けされたチップを分解することが困難であるということであるそれは基本的にQFP技術, パッケージの形状は外観が異なります.

業界の多くの友人の目で, ceramic packages may be seen more in AMD processor products

7, PGA package

PGA package is also called ceramic pin grid array packaging technology (Ceramic Pin Grid Arrau Package). この技術によってパッケージ化されたチップは、内外に複数の正方形アレイピンを有する, そして、四角い配列ピンは、チップの周辺に沿って確かな距離を間隔を置いて配置される. 距離の配置は、ピンの数に応じて. インストール時, チップを特殊なPGAソケットに挿入する. CPUのインストールや取り外しをより便利にするために, 486チップから始まる, ZIF CPUソケットが登場しました, PGAパッケージCPUのインストールおよび除去要件を満たすために特に使用される.

PGAパッケージの特性は、それが頻繁なプラグイン操作を伴うテストまたはデモンストレーションのような機会に適しているということです.

8, MPGA package

MPGA package is also called micro PGA, それで, マイクロピングリッドアレイパッケージ. 現在, AMD’s Opteron and Intel’s Xeon (Xeon) are used in server CPUs. これは比較的高度な技術であり、多くのハイエンドCPUで使用されて. 製品内.

MPGAパッケージの特性：PGAパッケージの利点に基づいて, PGAは宇宙をより制御するためにより高度な技術によって小型化される.

9, CPGA package

CPGA package is also called ceramic package (Ceramic PGA), セラミック材料を用いたPGAパッケージモード.

CPGAの特性は、優れた絶縁効果を得るためにセラミック材料を使用した製品である, また、放熱及び耐熱性も適切に制御される. それは、AMDによって生産される多くのCPUで見られることができます.

つのデュアルコアプロセッサを同じボリュームシェルに配置することができます, which requires a smaller M-level nano process

10, PPGA package

PPGA package is also called Plastic Pin Grid Array.

PPGAパッケージは、熱伝導を改善するために、ニッケルメッキ銅ヒートシンクをプロセッサの上部に使用することによって特徴づけられるピンはジグザグ模様になっている, そして、不適当な操作は、簡単にピンを壊すかもしれません.

11, OOI package

OOI package is also called substrate grid array (OLGA). チップは逆チップ設計を使用する, プロセッサが、下方に面している基板に取り付けられるところ, and there is an integrated heat spreader (IHS) that helps the radiator transfer heat to the properly installed fan radiator.

OOIパッケージの特性：より良い信号完全性, より効果的な放熱と低い自己誘導効果.

12. FC-PGA package

FC-PGA package is also called inverted chip pin grid array package. FC - PGAパッケージで, 下のピンはジグザグ模様になっている, チップを反転させる, コンピュータチップを構成するダイまたはプロセッサ部分がプロセッサの上部に露出するようにする, and the capacitor area (processor center) at the bottom is installed Discrete capacitance and resistance.

FC‐PGAパッケージの特性：ダイは露出している, そして、放熱は直接ダイ, チップ冷却の効率を向上させることができる電力信号と接地信号を分離する, パッケージのパフォーマンスを向上させるピン配置設計はプロセッサ挿入方向を修正する, 注意を払わずにカジュアルに挿入すると, 簡単にCPUピンの破損を引き起こす.

13, FC-PGA2 package

FC-PGA2 can also be regarded as the second generation of FC-PGA, which adds an integrated heat sink (IHS) on the basis of FC-PGA, 工場出荷時にCPUに直接インストールされている.

FC‐PGA 2パッケージの特性：FC‐PGAに基づいて, IHSはダイと直接接触している, また，表面積の増加と直接伝導の影響は，放熱性能を大きく改善する.

以上がCPU実装技術の紹介です. IPCBも提供されて PCBメーカー and PCB製造 technology.