PCB 뉴스 - CPU 패키징 기술 소개

나는 각종 프로세서 제조업체들이 공개석상에서 아키텍처와 패키징 기술이라는 두 단어를 언급하는 것을 자주 듣는다.그렇다면 이 두 가지는 무엇입니까? CPU에 어떤 영향을 미칩니까?CPU 아키텍처가 프로세서 품질에 미치는 영향에 대해서는 논의할 필요가 없습니다.인텔의 핵심 마이크로아키텍처와 AMD의 직접 연결 아키텍처는 모두 실력에 기반하고 있다.만약 당신이 이것보다 안정성과 에너지 소모에 더 관심이 있다면, 나는 중점을 파악할 수 없을 것이다. 나는 오늘도 이렇게 거대한 시장 성과를 거두지 못할 것이다.

"포장 기술" 이라는 또 다른 것은 무엇입니까?프로세서에 어떤 영향을 미칩니까?같이 봅시다.

1. CPU 패키지의 정의

CPU란 케이스를 볼 때 실제로 첨단 기술을 갖춘 집적 회로 기판입니다.그렇다면 업계에서는 CPU의 본질에 따라 패키지 기술에 대한 정의가 있다.

패키징 기술은 절연 플라스틱이나 세라믹 소재로 집적회로를 패키징하는 기술이고, CPU는 CPU 코어 회로(CPU 코어 또는 칩 코어라고도 함)를 케이스로 패키징하는 제품이다.

둘째, CPU 패키지의 의미

CPU 패키지는 칩에 필수적이며 매우 중요합니다.칩은 공기 중의 불순물이 칩 회로를 부식시켜 전기 성능이 떨어지는 것을 막기 위해 외부와 격리되어야 하기 때문이다.다른 한편으로 봉인된 칩도 더욱 쉽게 설치하고 운송할수 있다.패키징 기술의 품질은 칩 자체의 성능과 연결된 PCB(인쇄회로기판)의 설계와 제조에도 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요하다.패키징은 반도체 집적회로 칩을 장착하기 위한 케이스를 가리키기도 한다.칩을 배치, 고정, 밀봉, 보호하고 열전도성을 강화하는 역할을 할 뿐만 아니라 칩 내부 세계와 칩 외부 회로를 연결하는 교량이다.접점은 인쇄 회로 기판의 컨덕터를 통해 다른 장치에 연결되는 패키징 셸의 핀에 컨덕터로 연결됩니다.따라서 많은 집적회로 제품에 있어서 패키징 기술은 매우 중요한 부분이다.

3. 포장 기술의 분류와 특징

1. BGA 패키지

BGA 기술은 그리드 어레이 패키징 기술입니다.이 기술의 출현은 CPU, 마더보드 남교, 북교 칩 등 고밀도, 고성능, 다인발 패키지의 가장 좋은 선택이 되었다.그러나 BGA 패키지는 기판의 상대적으로 큰 면적을 차지한다.이 기술의 I/O 핀의 수가 증가했지만 핀 사이의 거리가 QFP보다 훨씬 커서 조립 완료율을 높였습니다.이 기술은 제어 함몰 칩법으로 용접되어 전열 성능을 향상시킬 수 있다.이밖에 이 기술의 조립은 공면용접을 채용할수 있어 포장의 신뢰성을 크게 높일수 있다.또한 이 기술을 통해 구현된 패키징 CPU는 신호 전송 지연이 적고 적응성 주파수를 크게 높일 수 있다.

BGA 패키지의 특징은 I/O 핀의 수가 증가하지만 핀들 사이의 거리가 QFP 패키지 방법보다 훨씬 커서 완제품률을 높인다는 것입니다.전력 소비량은 증가하지만 용접은 제어 함몰 칩법을 채택하여 전기 가열 성능을 향상시킬 수 있다;신호 전송 지연이 적고 적응 주파수가 크게 향상됩니다.이 어셈블리는 동일평면 용접이 가능하여 신뢰성이 크게 향상되었습니다.

2. LGA 패키지

LGA의 정식 명칭은 Land Grid Array이며, 문자 그대로 그리드 어레이 패키지를 의미합니다.이 기술은 핀이 아닌 접점을 사용합니다.Intel 프로세서의 이전 패키징 기술인 Socket 478에 해당하며 Socket T라고도 합니다. 예를 들어 제품 라인인 LGA775는 제품 라인에 775개의 접점이 있음을 의미합니다.

LGA 패키지의 특징은 금속 접촉식 패키지가 이전의 바늘 모양 핀을 대체하여 CPU 처리 및 전송 지연을 크게 줄였다는 것입니다.마더보드에 CPU 버클을 설치하여 고정해야 CPU가 콘센트에 노출된 탄성 촉수를 정확하게 누를 수 있습니다.원리는 BGA 패키지와 유사하지만 BGA는 용접되어 죽고 LGA는 칩을 교체하기 위해 언제든지 잠금을 해제할 수 있어 유지보수 과정이 비교적 편리하다.

3. OPGA 패키지

OPGA 패키지는 유기적 래스터 패턴이라고도 합니다.이 패키지의 기저는 인쇄 회로 기판의 재료와 유사한 유리 섬유를 사용합니다.

OPGA 패키지의 특징은 임피던스와 패키지 비용을 낮추고 외부 콘덴서와 칩 코어의 거리를 단축하여 핵심 전원을 더 잘 개선하고 전류 잡파를 필터링할 수 있다는 것이다.

4. DIP 패키지

DIP 패키징은 2열 직삽입 패키징 기술(dual in-line package)이라고도 하며, 2열 직삽입 형태로 패키징된 집적회로 칩을 말한다. 대부분의 중소형 집적회로는 이런 패키징 형식을 사용한다.핀 수는 보통 100개를 넘지 않습니다.DIP 패키지의 CPU 칩에는 DIP 구조의 칩 콘센트에 삽입해야 하는 두 줄의 핀이 있습니다.물론 동일한 수의 용접 구멍과 용접을 위한 형상 배치가 있는 보드에 직접 삽입할 수도 있습니다.DIP가 패키지한 칩은 칩 콘센트를 삽입하거나 뽑을 때 핀이 손상되지 않도록 특히 조심해야 한다.DIP 패키징 구조는 다층 세라믹 2열 직렬 DIP, 단층 세라믹 2열 직렬 DIP, 와이어프레임 DIP(유리 세라믹 밀봉형, 플라스틱 패키징 구조형, 세라믹 저융점 유리 패키징 포함) 등이 있다.

DIP 패키지의 특징은 PCB(인쇄회로기판)에 적용되는 천공 용접으로 조작이 간단하고 칩 면적이 패키지 면적에 비해 크며 부피도 크다는 것이다.

5. QFP 패키지

QFP 패키지는 플라스틱 사각형 플랫포켓(플라스틱 사각형 플랫포켓)이라고도 불린다.이 기술을 통해 구현된 CPU 칩의 핀 사이의 거리는 매우 작고 핀은 매우 얇습니다.일반적으로 대규모나 매우 큰 규모의 집적회로는 이 패키지를 사용한다. 핀의 수는 보통 100개 이상이다.

QFP 패키지의 특징은 CPU를 패키지할 때 조작이 편리하고 신뢰성이 높다는 것이다.패키지 크기가 작고 기생 파라미터가 낮아 고주파 응용에 적합하다;이 기술은 주로 SMT 표면 부착 기술의 PCB 설치 및 케이블 연결에 적용됩니다.

6, PFP 포장

PFP 패키지는 플라스틱 플랫 패키지(Plastic Flat package)라고도 합니다.이 기술로 패키지된 칩도 SMD 기술을 사용하여 마더보드에 용접해야 합니다.SMD에 설치된 칩은 마더보드에 구멍을 뚫을 필요가 없습니다.일반적으로 마더보드의 표면에는 해당 핀 용접판이 설계되어 있습니다.칩의 핀을 해당 용접판에 정렬하여 마더보드에 용접합니다.

PFP 패키지는 전용 공구가 없으면 용접된 칩을 분해하기 어려운 것이 특징입니다.QFP 기술과 거의 비슷하지만 패키지 형태는 외관상 다르다.

많은 업계 친구들이 보기에 세라믹 패키지는 AMD 프로세서 제품에 더 많이 등장할 수 있다

7, PGA 패키지

PGA 패키지는 세라믹 래스터 패턴 패키지 기술 (도세라믹 래스터 배열 패키지) 이라고도 합니다.이 기술이 패키지된 칩의 내부와 외부에는 여러 개의 사각형 어레이 핀이 있으며, 각 사각형 어레이 핀은 칩의 외곽을 따라 일정한 간격을 두고 있다.거리 배열은 핀의 수에 따라 2~5개의 원을 형성할 수 있습니다.설치할 때 전용 PGA 콘센트에 칩을 삽입합니다.CPU의 설치와 분해를 더욱 편리하게 하기 위해 486 칩부터 ZIF CPU 슬롯이 등장하여 PGA 패키징 CPU의 설치와 분해 요구를 충족시키기 위해 특별히 사용되었다.

PGA 패키지는 삽입 작업이 잦은 테스트나 프레젠테이션 등에 적용되는 것이 특징이다.

8, MPGA 패키지

MPGA 패키지는 마이크로 PGA, 즉 마이크로 핀 그리드 패턴 패키지라고도 합니다.현재 AMD의 Opteron과 Intel의 Xeon (Xeon) 은 서버 CPU에 사용되고 있습니다.많은 하이엔드 CPU에서 사용되는 비교적 진보된 기술입니다.제품에 있습니다.

MPGA 패키지의 특징은 PGA 패키지의 장점에 더해 더 진보된 기술로 PGA를 소형화해 공간을 더 잘 통제한다는 것이다.

9. CPGA 패키지

세라믹 패키지(ceramic PGA)라고도 불리는 CPGA 패키지는 세라믹 소재를 사용하는 PGA 패키지 모델이다.

CPGA는 세라믹 소재를 사용해 단열 효과가 뛰어나고 발열과 내열성도 적절히 제어된 것이 특징이다.AMD에서 생산하는 많은 CPU에서 볼 수 있습니다.

두 개의 듀얼 코어 프로세서를 동일한 크기의 케이스에 넣을 수 있으므로 더 작은 M급 나노 공정이 필요합니다.

10, PPGA 패키지

PPGA 패키지는 플라스틱 핀 그리드 어레이라고도 합니다.

PPGA 패키지는 열전도를 개선하기 위해 프로세서 상단에 니켈 도금 구리 방열판을 사용하는 것이 특징입니다.핀은 Z자로 정렬되어 있으며 잘못된 작업으로 인해 핀이 끊어질 수 있습니다.

11, OOI 패키지

OOI 패키지는 안감 격자선 패턴(OLGA)이라고도 합니다.이 칩은 거꾸로 된 칩으로 설계되었으며 프로세서 면이 아래쪽으로 기판에 연결되어 있으며 히트싱크가 올바르게 설치된 팬 히트싱크로 열을 전달할 수 있도록 도와주는 통합 히트싱크 (IHS) 가 있습니다.

OOI 패키지의 특징은 더 나은 신호 무결성, 더 효과적인 발열 및 더 낮은 자체 감지 효과입니다.

12.FC-PGA 패키지

FC-PGA 패키지는 후진 칩 핀 그리드 어레이 패키지라고도 합니다.FC-PGA 패키지에서는 하단의 핀이 Z자 모양으로 배열되고 칩이 반전되어 컴퓨터 칩을 구성하는 코어나 프로세서 부분이 프로세서의 상부에 노출되고 하단의 콘덴서 영역(프로세서 센터)에는 이산 콘덴서와 저항이 설치됩니다.

FC-PGA패키지의 특징은 나체가 노출되고 열을 방출하는 것은 직접 나체를 통해 실현할 수 있어 칩 냉각의 효율을 높일 수 있다는 것이다.전원 신호와 접지 신호를 격리하여 패키징 성능을 향상시킵니다.핀 배열 설계는 프로세서가 삽입되는 방향을 고정시켜 주의하지 않고 임의로 삽입하면 CPU 핀이 끊어지기 쉽다.

13, FC-PGA2 패키지

2세대 FC-PGA로도 볼 수 있는 FC-PGA2는 공장에서 생산할 때 CPU에 직접 장착하는 통합 히트싱크(IHS)를 FC-PGA에 추가했다.

FC-PGA2 패키지는 FC-PGA를 기반으로 IHS가 몰드와 직접 접촉해 표면적의 증가와 직접 전도 효과로 발열 성능을 크게 높인 것이 특징이다.

이상은 CPU 패키징 기술에 대한 소개입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술에도 제공됩니다.