各類封裝詳細解釋
DIP封裝
DIP封裝(Dual In-line Package),也叫雙列直插式封裝技術,指採用雙列直插形式封裝的積體電路晶片,絕大多數中小規模積體電路均採用這種封裝形式,其引腳數一般不超過 100。DIP封裝的CPU晶片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結構的晶片插座上。當然,也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。 DIP封裝的晶片在從晶片插座上插拔時應特別小心,以免損壞管腳。DIP封裝結構形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP,單層陶瓷雙列直插式DIP,引線框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑膠包封結構式,陶瓷低熔玻璃封裝式)等。
DIP封裝具有以下特點
1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。
2.晶片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。
最早的4004、8008、8086、8088等CPU都採用了DIP封裝,通過其上的兩排引腳可插到主機板上的插槽或焊接在主機板上。
QFP封裝
這種技術的中文含義叫方型扁平式封裝技術(Plastic Quad Flat Pockage),該技術實現的CPU晶片引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大規模積體電路採用這種封裝形式,其引腳數一般都在100以上。該技術封裝CPU時操作方便,可靠性高;而且其封裝外形尺寸較小,寄生參數減小,適合高頻套用;該技術主要適合用SMT表面安裝技術在PCB上安裝布線。
PFP封裝
該技術的英文全稱為Plastic Flat Package,中文含義為塑膠扁平組件式封裝。用這種技術封裝的晶片同樣也必須採用SMD技術將晶片與主機板焊接起來。採用SMD安裝的晶片不必在主機板上打孔,一般在主機板表面上有設計好的相應管腳的焊盤。將晶片各腳對準相應的焊盤,即可實現與主機板的焊接。用這種方法焊上去的晶片,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。該技術與上面的QFP技術基本相似,只是外觀的封裝形狀不同而已。
PGA封裝
該技術也叫插針格線陣列封裝技術(Ceramic Pin Grid Arrau Package),由這種技術封裝的晶片內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿晶片的四周間隔一定距離排列,根據管腳數目的多少,可以圍成2~5圈。安裝時,將晶片插入專門的PGA插座。為了使得CPU能夠更方便的安裝和拆卸,從486晶片開始,出現了一種ZIF CPU插座,專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。該技術一般用於插拔操作比較頻繁的場合之下。
BGA封裝
BGA技術(Ball Grid Array Package)即球柵陣列封裝技術。該技術的出現便成為CPU、主機板南、北橋晶片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。但BGA封裝占用基板的面積比較大。雖然該技術的I/O引腳數增多,但引腳之間的距離遠大於QFP,從而提高了組裝成品率。而且該技術採用了可控塌陷晶片法焊接,從而可以改善它的電熱性能。另外該技術的組裝可用共面焊接,從而能大大提高封裝的可靠性;並且由該技術實現的封裝CPU信號傳輸延遲小,適應頻率可以提高很大。
BGA封裝具有以下特點
1.I/O引腳數雖然增多,但引腳之間的距離遠大於QFP封裝方式,提高了成品率
2.雖然BGA的功耗增加,但由於採用的是可控塌陷晶片法焊接,從而可以改善電熱性能
3.信號傳輸延遲小,適應頻率大大提高
4.組裝可用共面焊接,可靠性大大提高
是今天較為常見的封裝形式:
OPGA封裝
OPGA(Organic pin grid Array,有機管腳陣列)。這種封裝的基底使用的是玻璃纖維,類似印刷電路板上的材料。此種封裝方式可以降低阻抗和封裝成本。OPGA封裝拉近了外部電容和處理器核心的距離,可以更好地改善核心供電和過濾電流雜波。AMD公司的 AthlonXP系列CPU大多使用此類封裝。
mPGA封裝
mPGA,微型PGA封裝,今天只有AMD公司的Athlon 64和英特爾公司的Xeon(至強)系列CPU等少數產品所採用,而且多是些高端產品,是種先進的封裝形式。
CPGA封裝
CPGA也就是常說的陶瓷封裝,全稱為Ceramic PGA。主要在Thunderbird(雷鳥)核心和“Palomino”核心的Athlon處理器上採用。
FC-PGA封裝
FC-PGA封裝是反轉晶片針腳柵格陣列的縮寫,這種封裝中有針腳插入插座。這些晶片被反轉,以至片模或構成計算機晶片的處理器部分被暴露在處理器的上部。通過將片模暴露出來,使熱量解決方案可直接用到片模上,這樣就能實現更有效的晶片冷卻。為了通過隔絕電源信號和接地信號來提高封裝的性能,FC- PGA 處理器在處理器的底部的電容放置區域(處理器中心)安有離散電容和電阻。晶片底部的針腳是鋸齒形排列的。此外,針腳的安排方式使得處理器只能以一種方式插入插座。FC-PGA 封裝用於奔騰 III 和英特爾 賽揚 處理器,它們都使用 370 針。
FC-PGA2封裝
FC-PGA2 封裝與 FC-PGA 封裝類型很相似,除了這些處理器還具有集成式散熱器 (IHS)。集成式散熱器是在生產時直接安裝到處理器片上的。由於 IHS 與片模有很好的熱接觸並且提供了更大的表面積以更好地發散熱量,所以它顯著地增加了熱傳導。FC-PGA2 封裝用於奔騰 III 和英特爾賽揚處理器(370 針)和奔騰 4 處理器(478 針)。
OOI封裝
OOI 是 OLGA 的簡寫。OLGA 代表了基板柵格陣列。OLGA 晶片也使用反轉晶片設計,其中處理器朝下附在基體上,實現更好的信號完整性、更有效的散熱和更低的自感應。OOI 有一個集成式導熱器 (IHS),能幫助散熱器將熱量傳給正確安裝的風扇散熱器。OOI 用於奔騰 4 處理器,這些處理器有 423 針。
PPGA封裝
“PPGA”的英文全稱為“Plastic Pin Grid Array”,是塑針柵格陣列的縮寫,這些處理器具有插入插座的針腳。為了提高熱傳導性,PPGA 在處理器的頂部使用了鍍鎳銅質散熱器。晶片底部與FC-PGA2封裝的一致。
S.E.C.C.封裝
“S.E.C.C.”是“Single Edge Contact Cartridge”縮寫,是單邊接觸卡盒的縮寫。為了與主機板連線,處理器被插入一個插槽。它不使用針腳,而是使用“金手指”觸點,處理器使用這些觸點來傳遞信號。S.E.C.C. 被一個金屬殼復蓋,這個殼復蓋了整個卡盒組件的頂端。卡盒的背面是一個熱材料鍍層,充當了散熱器。S.E.C.C. 內部,大多數處理器有一個被稱為基體的印刷電路板連線起處理器、二級高速快取和匯流排終止電路。S.E.C.C. 封裝用於有 242 個觸點的英特爾奔騰II 處理器和有 330 個觸點的奔騰II 至強和奔騰 III 至強處理器。
S.E.C.C.2封裝
S.E.C.C.2 封裝與 S.E.C.C. 封裝相似,除了S.E.C.C.2 使用更少的保護性包裝並且不含有導熱鍍層。S.E.C.C.2 封裝用於一些較晚版本的奔騰II 處理器和奔騰 III 處理器(242 觸點)。
S.E.P.封裝
“S.E.P.”是“Single Edge Processor”的縮寫,是單邊處理器的縮寫。“S.E.P.”封裝類似於“S.E.C.C.”或者“S.E.C.C.2”封裝,也是採用單邊插入到 Slot插槽中,以金手指與插槽接觸,但是它沒有全包裝外殼,底板電路從處理器底部是可見的。“S.E.P.”封裝套用於早期的242根金手指的 Intel Celeron 處理器。