所謂“CPU封裝技術(shù)”是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術(shù)。以CPU為例,我們實(shí)際看到的體積和外觀并不是真正的CPU內(nèi)核的大小和面貌,而是CPU內(nèi)核等元件經(jīng)過封裝后的產(chǎn)品。 CPU封裝對于芯片來說是必須的,也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離,以防止空氣中的雜質(zhì)對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的PCB(印制電路板)的設(shè)計(jì)和制造,因此它是至關(guān)重要的。封裝也可以說是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼,它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)導(dǎo)熱性能的作用,而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。因此,對于很多集成電路產(chǎn)品而言,封裝技術(shù)都是非常關(guān)鍵的一環(huán)。
0 R6 h) Z0 i: A! y3 k
1 Y5 b0 G3 v- _5 Q& D 目前采用的CPU封裝多是用絕緣的塑料或陶瓷材料包裝起來,能起著密封和提高芯片電熱性能的作用。由于現(xiàn)在處理器芯片的內(nèi)頻越來越高,功能越來越強(qiáng),引腳數(shù)越來越多,封裝的外形也不斷在改變。封裝時(shí)主要考慮的因素:
' ~) B- H1 c% W5 v' `4 w1 u3 Z- D6 b3 |+ x* k# ?8 V, s* }
芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率,盡量接近1:1
9 g7 Z+ u6 G% O1 O$ i+ i
, R( G6 p9 j* s( j5 X* v 引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠(yuǎn),以保證互不干擾,提高性能 ; n" z% _1 V0 E) g$ \2 N! D
& g4 Q6 i; ~4 M+ d 基于散熱的要求,封裝越薄越好 + q3 e/ S0 B8 m: ^1 o
# D0 D. a3 X8 A, X 作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分,CPU的性能直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能。而CPU制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是CPU的封裝技術(shù),采用不同封裝技術(shù)的CPU,在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的CPU產(chǎn)品。
) V3 O0 z% J$ C. G
. a* b% }1 `6 J- \$ H. H) n) Q CPU芯片的封裝技術(shù):
V# ]5 B" B* e# h% W: `9 d4 f. l) O: i2 t
DIP封裝 ; J- q3 h* n% J5 ?6 k0 b- t
! i H' N4 k) R0 T2 u8 @0 R% ~ DIP封裝(DualIn-linePackage),也叫雙列直插式封裝技術(shù),指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當(dāng)然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時(shí)應(yīng)特別小心,以免損壞管腳。DIP封裝結(jié)構(gòu)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,塑料包封結(jié)構(gòu)式,陶瓷低熔玻璃封裝式)等。 - K8 J% H1 J, q; U' ]
$ ^/ G! j/ X% m4 Y- d/ @* _
DIP封裝具有以下特點(diǎn):
" k6 [& H$ E @8 f0 M: P% I: q3 [6 c, L* }& u2 q/ U- C; n w
1.適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。
6 u5 }2 s* ~, D: Q9 M6 {) n
, g' K( e& ], R& r4 n q 2.芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。
% Z8 M/ [6 P' _. P# Y% I/ \6 \$ w( @$ B: `7 K" c
最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封裝,通過其上的兩排引腳可插到主板上的插槽或焊接在主板上。
. B) ]- d: Y( D4 j8 b
1 K* Y" p: V; V$ d; w5 B6 W QFP封裝 1 g6 X9 z6 K- ~5 A$ z
8 C( M% @, E @: m p1 K X
這種技術(shù)的中文含義叫方型扁平式封裝技術(shù)(PlasticQuadFlatPockage),該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的CPU芯片引腳之間距離很小,管腳很細(xì),一般大規(guī);虺笠(guī)模集成電路采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般都在100以上。
4 ~3 a1 P4 ~# }0 _( p |