目前CPU的封裝方式基本都是PGA封裝,芯片下面有很多層方形引腳,每個方形引腳都是沿著芯片外圍壹定距離排列的。它的管腳看起來像針,以插件的形式與電路板結合在壹起。安裝時,將芯片插入專用PGA插座。PGA封裝的優點是插拔操作更方便,可靠性高,缺點是耗電量大。從486芯片開始,出現了ZIF(Zero Insertion Force Socket)CPU插座,專門用於安裝和拆卸PGA封裝的CPU。
PGA還衍生出多種包裝方式。PGA(針柵陣列)封裝適用於英特爾奔騰、英特爾奔騰PRO和Cyrix/IBM 6x86處理器SPGA封裝,以及AMD K5和Cyrix MII處理器CPGA(陶瓷針柵陣列)封裝。它適用於英特爾奔騰MMX,AMD K6的封裝。AMD K6-2。AMD K6 III,VIA Cyrix III,Cyrix/IBM 6x86MX,IDT WinChip C6和IDT WinChip 2處理器PPGA(塑料針柵陣列)。適用於英特爾賽揚處理器(Socket 370)和Coppermine系列奔騰III、賽揚II、奔騰4處理器的FC-PGA(倒裝芯片引腳柵格陣列)封裝。2.SEC(單面插卡盒)封裝
Solt X CPU不再封裝在陶瓷中,而是壹個帶有金屬外殼的印刷電路板,集成了處理器組件。SEC卡的塑料包裝外殼被稱為SEC(單邊接觸卡盒)單面插卡盒。這種SEC卡被設計成插入插槽X(大約是ISA插槽的大小)。所有Slot x主板都有壹個由兩個塑料支架組成的固定裝置,SEC卡可以從兩個塑料支架之間插入Slot X插槽。
其中英特爾賽揚處理器(插槽1)采用(SEPP)單面處理器封裝,英特爾奔騰II采用SECC(單邊接觸連接器)封裝。英特爾奔騰III采用SEC2封裝。
二、芯片組的封裝方式芯片組的主要封裝方式是BGA或PQFP。1.BGA(球柵陣列)球矩陣陣列封裝
BGA封裝是從底部引出的細針形式,所以必須用可控塌片法焊接(簡稱C4焊接)。對於我們常見的主板芯片組來說,我們實際看到的並不是真正工作的芯片的大小和外觀,而是芯片封裝成的樣子。這種封裝對芯片來說是必要的,也是至關重要的。因為芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質腐蝕芯片電路,導致電氣性能下降。另壹方面,封裝後的芯片也更便於安裝和運輸。BGA封裝的封裝面積僅為芯片表面積的1.5倍左右,芯片的引腳從芯片中心引出,有效縮短了信號的傳導距離,因此信號的衰減減小,芯片的抗幹擾和抗噪聲性能將大大提高。而且BGA封裝不僅更小,而且更薄(封裝高度小於0.8mm)。因此,BGA具有更高的導熱效率,非常適合長期運行的系統,並且具有優異的穩定性。雖然BGA封裝中的I/O引腳數量增加,但引腳間距比QFP大得多,從而提高了組裝成品率。雖然功耗增加,但BGA可以采用可控崩片法焊接,提高其電熱性能。它具有信號傳輸延遲小、使用頻率大大提高、可靠性高的優點。缺點是BGA封裝仍然像QFP和PGA壹樣占據了太多的基板面積。2.塑料方形扁平封裝。
PQFP封裝的芯片周圍都有引腳,引腳數量壹般在100以上,引腳間距很小,引腳也很細。壹般大規模或超大規模集成電路都采用這種封裝形式。以這種方式封裝的芯片必須使用SMD(表面貼裝器件技術)將芯片側的引腳焊接到主板上。貼片安裝的芯片不需要在主板上打孔,壹般在主板表面有設計好的對應引腳的焊點。通過將芯片的每個引腳與對應的焊點對準,可以實現與主板的鍵合。以這種方式焊接的芯片在沒有特殊工具的情況下很難拆卸。PQFP封裝適合SMD表面貼裝技術在PCB上安裝布線,適合高頻使用。它具有操作方便、可靠性高、芯片面積與封裝面積比小的優點。
三、BIOS芯片的封裝方法目前主板上的BIOS芯片大多是可擦BIOS。BIOS芯片最常見的封裝方法是DIP(雙列直插式封裝)和PLCC(模制引線芯片載體封裝)。其實兩種封裝的BIOS芯片在性能上並沒有區別,只是尺寸和成本不同。1.dip(雙。雙列直插式封裝
DIP封裝的BIOS芯片兩側有兩排管腳,管腳數壹般不超過100,需要插入DIP結構的芯片插座。當然,也可以根據其引腳,直接插入具有相同數量焊接孔和幾何排列的電路板中進行焊接。DIP封裝適合在PCB(印刷電路板)上沖焊,PCB布線容易,操作簡單,但缺點是芯片面積占封裝面積的比例較大。壹般DIP封裝的BIOS芯片都是28或32引腳封裝。2.PLCC(塑料Led芯片載體)塑料引線芯片載體封裝
還有壹種是PLCC32封裝,外形為方形,32引腳封裝,四周有引腳,整體尺寸比DIP封裝小很多。PLCC封裝適用於SMT表面貼裝技術在PCB上安裝布線,具有整體尺寸小、可靠性高的優點。
四、內存的封裝方法內存顆粒最常見的封裝方法有SOJ、TSOP II、Tiny-BGA、BLP、μBGA等。另外,由於SIP和DIP封裝方式主要用於早期或者其他配置的內存產品,這裏就不詳細介紹了。內存模塊的主要封裝方式有SIMM和DIMM。1.SOJ(小型出線J引腳)小型J引腳封裝
SOJ封裝是指在存儲芯片的兩側有壹排小的J形引腳,直接貼在印刷電路板的表面。江戶DRAM壹般采用SOJ包裝。2.TSOP(薄型小包裝)薄型小包裝。
大多數SDRAM內存芯片采用傳統的TSOP封裝。TSOP封裝法是指壹種輕薄小巧的封裝(其封裝厚度僅為SOJ的三分之壹),在封裝芯片周圍制作引腳,直接粘貼在印刷電路板表面。比如SDRAM的IC兩邊都有引腳,SGRAM的IC四周都有引腳。在TSOP封裝模式下,存儲器芯片通過芯片引腳焊接到PCB上,焊點與PCB的接觸面積較小,芯片向PCB傳熱相對困難。而且TSOP封裝中的內存超過150MHz時,會有很大的信號幹擾和電磁幹擾。3.微型BGA(微型球柵陣列)球柵陣列封裝。
Kingmax存儲器最引人註目的是獨特的Tiny-BGA封裝,可以減少芯片的面積和整個存儲器的PCB面積。事實上,Tiny-BGA封裝可以視為超小型BGA封裝。Tiny-BGA封裝的電路連接也不同於傳統方式。內存芯片和電路板之間的連接實際上依賴於芯片中心的細線。Tiny-BGA封裝相比傳統封裝技術有三大進步:更大的容量(電路板上可以封裝更多的存儲顆粒)、更好的電氣性能(因為芯片與背板的連接路徑更短,避免了電磁幹擾的噪聲,可以適用於更高的工作頻率)、更好的散熱性能(存儲顆粒通過焊球焊接在PCB上,焊點與PCB的接觸面積更大,所以存儲芯片在工作時產生的熱量可以非常大。)。4.BLP(底部引線封裝)底部引線封裝。
ALUKA金條的記憶顆粒采用了特殊的BLP包裝方法。這種封裝技術在傳統封裝技術的基礎上,采用了反向電路,引腳直接從底部伸出。它的優點是可以節省90%左右的電路,大大降低封裝尺寸電阻和芯片表面溫度。與傳統的TSOP封裝相比,內存顆粒明顯要小得多。BLP封裝類似於KINGMAX的TINY-BGA封裝。BLP的封裝技術大大降低了電阻值、芯片溫度和穩定工作頻率。5.μBGA(微球柵陣列)微球柵陣列封裝。
μBGA封裝是在BGA的基礎上改進而來,按照0.5 mm的焊料區中心距,芯片面積與封裝面積之比大於1: 1.14,是Tessera的獨家專利,特別適合工作在高頻的直接RDRAM,但制造成本極高,目前主要用於直接RDRAM。7.SIMM(單列直插式內存模塊)單個內置內存型號。
SIMM模塊包括壹個或多個RAM芯片,它們在壹個小的集成電路板上,通過電路板上的引腳與計算機的主板連接。因為用戶需要擴展內存,所以只需要添加壹些新的SIMM。30線SIMM內存條出現的比較早。按照當時的技術需求,只支持8位數據傳輸。如果要支持32位,必須有四個30線SIMM內存條。這種內存條多用於386或早期486主板上。72線SIMM內存條可以支持32位數據傳輸,586主板上基本都提供72線SIMM內存條。需要註意的是,奔騰處理器的數據傳輸是64位的。目前使用英特爾Triton或Triton II芯片組的586主板需要成對使用這個內存條,而使用SIS芯片組的586主板由於SIS芯片采用的壹些特殊技術,可以使用單個72線內存條。8.雙列直插式內存模塊(DIMM)雙內置內存型號。
DIMM模塊是目前最常見的內存模塊,也就是兩個SIMM。它包括壹個小型集成電路板上的壹個或多個RAM芯片,這個電路板上的壹些引腳可以直接連接到計算機主板上。DIMM有168個引腳,支持64位數據傳輸。目前奔騰級別以上的處理器都是64位總線,使用這種內存可以充分發揮處理器的性能。