PCB新聞 - CPU封裝技術介紹

我經常聽到各種處理器製造商在公開場合提到兩個詞：架構和封裝技術. 然後, 這兩件事是什麼？它們對CPU有什麼影響?
這裡不需要討論CPU架構對處理器質量的影響. 英特爾的覈心微體系結構和AMD的直接連接體系結構都基於實力. 如果你比這些更關心穩定性和能耗，我無法抓住重點, 我今天不會有這麼大的市場表現.

另一種叫做“包裝科技”的東西是什麼? 它如何影響處理器? 讓我們一起看看.

一, the definition of CPU package

The so-called CPU, 當你看貝殼的時候, 實際上是一塊具有高科技內容的集成電路板. 然後在行業內, there is a definition of its packaging 科技 according to the essence of the CPU:

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

第二, the meaning of CPU packaging

CPU packaging is a must for the chip, 這也是非常重要的. 因為晶片必須與外界隔離，以防止空氣中的雜質腐蝕晶片電路並導致電效能下降. 另一方面, 封裝晶片也更易於安裝和運輸. Since the quality of packaging technology also directly affects the performance of the chip itself 和 the design and manufacturing of the PCB (printed circuit board) connected to it, 這是非常重要的. 封裝也可以說是指用於安裝半導體積體電路晶片的外殼. 它不僅起到放置的作用, 固定, 密封, 保護晶片並提高導熱性, 同時也是晶片內部世界和晶片外部電路之間的橋樑. 觸點通過導線連接到封裝外殼的引脚, 這些引脚通過印刷電路板上的導線連接到其他設備. 因此, 對於許多集成電路產品, 包裝科技是一個非常關鍵的部分.

3. Classification and characteristics of packaging technology

1, BGA package

BGA technology (Ball Grid Array Package) is ball grid array packaging technology. 這項科技的出現已成為高密度的最佳選擇, 高性能, CPU等多引脚封裝, 主機板南北橋晶片. 然而, BGA封裝佔據了基板的較大面積. 雖然我的數量/O該科技的引脚新增, 引脚之間的距離遠大於QFP, 這提高了裝配成品率. 該科技採用可控崩屑法進行焊接, 可以提高其電熱效能. 此外, 這種技術的組裝可以是共面焊接, 這可以大大提高包裝的可靠性； 該科技實現的封裝CPU具有較小的訊號傳輸延遲, 並且可以大大提高自我調整頻率.

BGA封裝的特點是：雖然I/O引脚新增, 引脚之間的距離遠大於QFP封裝方法, 提高了產量； 功耗新增, 但焊接採用可控崩片法, 可以提高電加熱效能； 訊號傳輸延遲小, 自我調整頻率大大提高； 組件可以共面焊接, 可靠性大大提高.

2, LGA package

The full name of LGA is Land Grid Array, 從字面上可以理解為網格陣列封裝. 這項科技使用觸點而不是引脚. 它對應於英特爾處理器以前的封裝技術, 插座4.78, 也稱為插座T. 例如, LGA775產品線意味著該產品線有775個連絡人.

LGA封裝的特點是：金屬接觸式封裝取代了以前的針形引脚, 大大减少了CPU處理和傳輸的延遲； 有必要在主機板上安裝一個CPU扣來固定它, 使CPU能够正確地壓在插座露出的彈性觸手上； 其原理類似於BGA封裝, 但是BGA被焊死了, 而LGA可以隨時解鎖以更換晶片, 維修過程相對方便.

3. OPGA package

OPGA package is also called Organic pin grid Array. 該包裝的基材使用玻璃纖維, 類似於印刷電路板上的資料.

OPGA封裝的特點是：降低阻抗和封裝成本, 縮短外部電容器與晶片芯之間的距離, 它可以更好地改善覈心電源並濾除電流雜波.

4. DIP package

DIP package is also called dual in-line package technology (Dual In-line Package), 它是指以雙列直插形式封裝的集成電路晶片. 大多數中小型集成電路都使用這種封裝形式. 引脚數量通常不超過100個. DIP封裝的CPU晶片有兩排引脚, 需要插入DIP結構的晶片插座. 當然, 它也可以直接插入具有相同焊接孔數和幾何形狀的電路板中進行焊接. DIP封裝晶片在從晶片插座插拔時應特別小心，以避免損壞引脚. DIP封裝結構形式有：多層陶瓷雙列直插DIP, 單層陶瓷雙列直插鍍, lead frame DIP (including glass ceramic sealing type, 塑膠封裝結構類型, ceramic low-melting glass encapsulation type) Wait.

DIP package is characterized by: suitable for perforation soldering on the PCB (printed circuit board), 易於操作, 晶片面積與封裝面積之比較大, 所以體積也很大.

5, QFP package

QFP packaging is also called Plastic Quad Flat Pockage (Plastic Quad Flat Pockage). 該科技實現的CPU晶片引脚之間的距離非常小, 針腳很薄. 通常地, 大規模或超大規模集成電路使用這種封裝形式. 引脚數量通常在100以上.

QFP封裝的特點是：封裝CPU時操作方便、可靠性高； 包裝尺寸小, 寄生參數降低, 適用於高頻應用； 該科技主要適用於採用表面貼裝科技的印刷電路板上的安裝和佈線.

6, PFP package

PFP package is also called Plastic Flat Package (Plastic Flat Package). 用這種技術封裝的晶片也必須使用SMD科技焊接到主機板上. SMD安裝的晶片不需要在主機板上打孔. 通常地, 主機板表面設計有相應的引腳墊. 將晶片的引脚與相應的焊盤對齊，以實現與主機板的焊接.

PFP封裝的特點是，如果沒有專用工具，很難拆卸焊接晶片； 它基本上類似於QFP科技, 但包裝形狀在外觀上不同.

在許多業內朋友的眼中, 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). 該科技封裝的晶片內外均具有多個方形陣列管脚, 每個方形陣列引脚沿晶片週邊間隔一定距離. 根據銷的數量，距離排列可以形成2到5個圓. 安裝時, 將晶片插入專用PGA插座. 為了使CPU的安裝和拆卸更加方便, 從486晶片開始, 出現ZIF CPU插槽, 專業用於滿足PGA封裝CPU的安裝和拆卸要求.

PGA包的特點是，它適用於具有頻繁挿件操作的測試或演示等場合.

8, MPGA package

MPGA package is also called micro PGA, 那就是, 微針栅陣列封裝. 現時, AMD’s Opteron and Intel’s Xeon (Xeon) are used in server CPUs. 它是一種相對先進的科技，用於許多高端CPU. 在產品中.

MPGA封裝的特點是：基於PGA封裝的優點, PGA通過更先進的科技實現了小型化，以更好地控制空間.

9, CPGA package

CPGA package is also called ceramic package (Ceramic PGA), 使用陶瓷材料的PGA封裝模式.

CPGA的特點是：產品使用陶瓷材料，以實現更好的絕緣效果, 並適當控制散熱和耐熱性. 它可以在AMD生產的許多CPU中看到.

兩個雙核處理器可以放在同一個卷殼中, which requires a smaller M-level nano process

10, PPGA package

PPGA package is also called Plastic Pin Grid Array.

PPGA封裝的特點是在處理器頂部使用鍍鎳銅散熱器來改善熱傳導； 銷以之字形排列, 操作不當很容易導致銷斷裂.

11, OOI package

OOI package is also called substrate grid array (OLGA). 該晶片採用反向晶片設計, 處理器面朝下連接至基板, and there is an integrated heat spreader (IHS) that helps the radiator transfer heat to the properly installed fan radiator.

OOI封裝的特點是：更好的信號完整性, 更有效的散熱和更低的自感效應.

12. FC-PGA package

FC-PGA package is also called inverted chip pin grid array package. 在FC-PGA包中, 底部的銷呈之字形排列, 晶片反轉, 使構成電腦晶片的晶片或處理器部件暴露在處理器的上部, and the capacitor area (processor center) at the bottom is installed Discrete capacitance and resistance.

FC-PGA封裝的特點是：晶片外露, 並且可以直接通過模具實現散熱, 可以提高晶片冷卻效率； 隔離電源訊號和接地訊號, 提高包裝效能； 引脚排列設計固定了處理器插入方向, 如果你不經意地插入它, 很容易導致CPU引脚斷裂.

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, 在工廠生產過程中直接安裝在CPU上.

FC-PGA2封裝的特點是：基於FC-PGA, IHS與模具直接接觸, 並且表面積的新增和直接傳導的效果大大提高了散熱效能.

以上是CPU封裝技術的介紹. Ipcb也提供給 PCB製造商 and PCB製造 technology.