PCB科技 - CPU晶片封裝科技及封裝方法

CPU晶片封裝科技分為浸漬封裝、QFP封裝、PFP封裝、PGA封裝、BGA封裝等。

CPU封裝形式：OPGA封裝、MPGA封裝、CPGA封裝、FC-PGA封裝、FC-pga2封裝、Ooi封裝、PPGA封裝、s.e.c.c.封裝、s.e.c.2封裝、s.e.p.封裝、PLGA封裝、cupga封裝等。

解釋CPU封裝技術

DIP包裝（雙列直插式包裝）：

也稱為雙列直插封裝技術，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採用這種封裝形式，引脚數量一般不超過100個。 dip封裝的CPU晶片有兩排引脚，需要插入具有dip結構的晶片插座。 當然，它也可以直接插入具有相同數量的焊接孔和幾何排列的電路板中進行焊接。 當dip封裝的晶片從晶片插座插入時，應特別注意避免損壞引脚。 浸漬封裝結構形式包括：多層陶瓷雙列直插浸漬、單層陶瓷雙列直插浸鍍、引線框架浸漬（包括玻璃陶瓷密封、塑膠封裝結構、陶瓷低熔點玻璃封裝）等。

浸漬包裝特點：

1.適用於PCB（印刷電路板）上的穿孔焊接，操作簡單。

2.晶片面積與封裝面積之比大，體積也大。

早期的4004、8008、8086、8088等CPU採用dip封裝，可以插入主機板上的插槽，也可以通過兩排引脚焊接在主機板上。

QFP包：

這項科技的中文意思是方形扁平包裝科技。 通過該科技實現的CPU晶片引脚之間的距離非常小，引脚非常薄。 這種封裝形式一般用於大規模或超大規模的集成電路，引脚數量一般在100個以上。

QFP封裝特性：

該科技易於操作，在封裝CPU時可靠； 此外，封裝尺寸小，寄生參數降低，適用於高頻應用； 該科技主要適用於採用SMT表面安裝科技在PCB上進行安裝和佈線。

PFP包：

這項科技的英文全稱是塑膠扁平封裝，中文意思是塑膠扁平組件封裝。 採用這種技術封裝的晶片也必須通過SMD科技與主機板焊接。 安裝有SMD的晶片不必在主機板上打孔。 通常，主機板表面有相應引脚的設計焊盤。 將晶片的每個引脚與相應的焊盤對齊，實現與主機板的焊接。 用這種管道焊接的晶片在沒有特殊工具的情况下很難拆卸。 該科技與上述QFP科技基本相似，但封裝形狀不同。

PGA包：

這種技術也被稱為陶瓷引脚栅格陣列封裝技術。 該科技封裝的晶片內外有多個方形陣列引脚。 每個方形陣列引脚圍繞晶片以一定距離排列，根據引脚數量，可以圍繞2~5個圓圈。 安裝時，將晶片插入特殊的PGA插座。 為了使CPU的安裝和拆卸更加方便，486晶片中出現了zifcpu插座，專門用於滿足PGA封裝的CPU的安裝與拆卸要求。這項科技通常用於插拔操作頻繁的情况。

BGA封裝：

BGA科技（球栅陣列封裝）是球栅陣列的封裝技術。 這項科技的出現已成為CPU、主機板南北橋晶片等高密度、高性能、多引脚封裝的良好選擇。 然而，BGA封裝佔據了基板的很大面積。 雖然該科技的I/O引脚數量新增，但引脚之間的距離遠大於QFP，從而提高了組裝良率。 此外，該科技採用可控塌陷晶片焊接，可以提高其電熱效能。 此外，該科技可以通過共面焊接進行組裝，可以大大提高封裝的可靠性； 通過該科技實現的封裝CPU具有較小的訊號傳輸延遲，可以大大提高自我調整頻率。

BGA封裝特點：

1.雖然I/O引脚數量新增，但引脚之間的距離遠大於QFP封裝，從而提高了產量

2.雖然BGA的功耗新增，但由於可控坍塌晶片焊接方法，電熱效能可以得到改善

3.訊號傳輸延遲小，自我調整頻率大大提高

4.可採用共面焊接進行裝配，可靠性大大提高

現時常見的包裝形式

OPGA封裝（有機脊陣列）

這種封裝的基材是玻璃纖維，類似於印刷電路板上的資料。 這種封裝方法可以降低阻抗和封裝成本。 OPGA封裝可以通過縮小外部電容和處理器內核之間的距離來改善電源並過濾內核的電流雜波。 AMD的athlonxp系列CPU大多使用這種封裝。

MPGA包

MPGA，微PGA封裝，僅被AMD公司的Athlon64和Intel公司的Xeon（Xeon）系列CPU等少數產品採用，其中大多數都是優秀的產品，是一種先進的封裝形式。

CPGA包

CPGA，也稱為陶瓷封裝，全稱為ceramicpga。 它主要用於Thunderbird內核和“Palomino”內核的Athlon處理器。

FC-PGA包裝

FC-PGA封裝是反向晶片引脚栅格陣列的縮寫。 此封裝已將引脚插入插座。 這些晶片被反轉，使得構成電腦晶片的晶片管芯或處理器部分暴露在處理器的上部。 通過暴露晶片，熱溶液可以直接應用於晶片，從而實現更有效的晶片冷卻。 為了通過隔離電源訊號和接地訊號來提高封裝的效能，FC-PGA處理器在處理器底部的電容器放置區域（處理器中心）安裝了分立電容器和電阻器。 晶片底部的引脚呈鋸齒狀。 此外，引脚的佈置使得處理器只能以一種管道插入插座。 FC-PGA封裝用於Pentium III和Intel Celeron處理器，兩者都使用370個引脚。

Fc-pga2包

fc-pga2封裝類似於fc-PGA封裝類型，除了這些處理器還具有集成散熱器（IHS）。 在生產過程中，集成散熱器直接安裝在處理器晶片上。 由於IHS與管芯具有良好的熱接觸，並提供了更大的表面積以更好地散熱，囙此顯著增加了熱傳導。 fc-pga2封裝用於奔騰III和英特爾賽揚處理器（370個引脚）以及奔騰4處理器（478個引脚）。

OOI包

Ooi是Olga的縮寫。 Olga代表基板網格陣列。 Olga晶片還採用了反向晶片設計，其中處理器向下附著在基板上，以實現更好的信號完整性、更有效的散熱和更低的自感。 安裝了一個集成散熱器（IHS），以幫助將熱量傳遞到正確的散熱器。 Ooi用於奔騰4處理器，它有423個引脚。

PPGA套裝軟體

“PPGA”的英文全稱是“plastic pingridarray”，是塑膠針栅格陣列的縮寫。 這些處理器的引脚插入插座。 為了提高導熱性，PPGA在處理器頂部使用鍍鎳銅散熱器。 晶片底部的引脚呈鋸齒狀。 此外，引脚的佈置使得處理器只能以一種管道插入插座。

S.E.C.C.包裝

“S.E.C.C.”是“單面接觸盒”的縮寫，單面接觸盒的縮寫。 要連接到主機板，請將處理器**插入插槽。 它不使用引脚，而是使用處理器用來傳輸訊號的“金手指”觸點。 S.E.C.盒子的頂部覆蓋著一個金屬外殼。

卡片盒的背面是一層熱資料塗層，起著散熱器的作用。 S.在e.c.c.內部，大多數處理器都有一個稱為矩陣的印刷電路板，它連接處理器、L2緩存和匯流排終端電路。 S.e.c.c.包用於具有242個觸點的英特爾奔騰II處理器和具有330個觸點的奔騰II至强和奔騰III至强處理器。

S.E.C.2包

S.E.C.2包裝類似於S.E.C.C.包裝，除了S.E.C.C.2使用的保護性包裝較少，不含導熱塗層。 S.S.E.C.2套裝軟體用於Pentium II處理器和Pentium III處理器的一些較新版本（242個觸點）。

S.E.P.包裝

“S.E.P.”是“single edge processor”的縮寫，它是單面處理器S的縮寫。“E.P.”包類似於“S.E.c.c.”或“S.E.c.2”包。 它還插入一側的插槽中，並用金手指接觸插槽。 然而，它沒有一個完全封裝的外殼，背板電路可以從處理器的底部看到——“S.E.P.”封裝被應用於早期的242個金手指Intel Celeron處理器。

PLGA包

PLGA是塑膠板栅陣列的縮寫，即塑膠墊栅陣列封裝。 由於不使用引脚，而是使用小點介面，PLGA封裝明顯比以前的fc-pga2封裝具有更小的體積、更少的訊號傳輸損耗和更低的生產成本，可以有效提高處理器的信號強度和頻率，提高處理器生產良率，降低生產成本。 現時，Intel公司Socket 775介面的CPU採用了這種封裝。

CuPGAa封裝

CuPGA是有蓋陶瓷封裝栅格陣列的縮寫，即有蓋陶瓷栅格陣列封裝。 它與普通陶瓷封裝的最大區別在於新增了頂蓋，可以提供更好的散熱效能，保護CPU內核免受損壞。 現時，AMD64系列CPU採用這種封裝。

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