IC-Substrat - Gemeinsame Arten von Chipverpackungen

Chipverpackung bezieht sich auf Materialien, die Halbleiterbauelemente enthalten. Encapsulation ist ein Gehäuse, das Schaltungsmaterialien umhüllt, um sie vor Korrosion oder physikalischen Schäden zu schützen und die Installation von elektrischen Kontakten ermöglicht, die mit Leiterplatten verbunden sind.

Die Schale, die für die Installation von Halbleiterchips verwendet wird, spielt eine Rolle beim Platzieren, Fixieren, Versiegeln, Schützen des Chips und Verbesserung seiner thermischen Leistung. Es dient auch als Brücke zwischen der inneren Welt des Chips und den externen Schaltungen, da die Kontakte auf dem Chip mit den Pins der Verpackungshülle durch Drähte verbunden sind, die wiederum Verbindungen mit anderen Geräten durch Drähte auf der Leiterplatte herstellen. Daher spielt die Verpackung sowohl in CPU als auch in anderen integrierten LSI-Schaltungen eine wichtige Rolle.

Gemeinsame Arten von Chipverpackungen

1. DIP dual inline

DIP (Dual Inline in Package) bezeichnet einen integrierten Schaltungschip, der in einem Dual Inline-Format verpackt ist. Die überwiegende Mehrheit der kleinen und mittleren integrierten Schaltungen (ICs) verwendet dieses Verpackungsformat mit einer allgemeinen Anzahl von Pins nicht mehr als 100. CPU-Chips, die mit DIP verpackt sind, haben zwei Reihen von Pins, die in Chipsockets mit DIP-Struktur gesteckt werden müssen. Natürlich kann es auch direkt in Leiterplatten mit gleicher Anzahl von Lötöchern und geometrischen Anordnungen zum Schweißen eingesetzt werden. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn DIP-verpackte Chips aus der Chip-Buchse eingeführt und abgezogen werden, um Beschädigungen der Pins zu vermeiden.

Eigenschaften:

1) Geeignet für Stanzen und Schweißen auf Leiterplatte (Leiterplatte), einfach zu bedienen.

2) Das Verhältnis zwischen Verpackungsbereich und Chipbereich ist groß, also ist das Volumen auch groß.

Die 8088 in der Intel-Serie CPU übernimmt diese Verpackungsform, sowie Cache- und Early-Memory-Chips.

2. Bauteile gekapselt

Der Abstand zwischen Chippins in PQFP (Plastic Quad Flat Package) Verpackung ist sehr klein, und die Pins sind sehr dünn. Im Allgemeinen verwenden große oder ultragroße integrierte Schaltungen diese Verpackungsform, wobei Servalstifte im Allgemeinen 100 überschreiten. Die in dieser Form verpackten Chips müssen mit dem Motherboard mittels SMD (Surface Mount Device Technology) verlötet werden. Chips, die mit SMD installiert werden, müssen nicht auf das Motherboard gestanzt werden, da es in der Regel Lötstellen für die entsprechenden Pins auf der Oberfläche des Motherboards gibt. Richten Sie jeden Pin des Chips mit der entsprechenden Lötstelle aus, um Schweißen mit dem Motherboard zu erreichen. Der mit diesem Verfahren angelötete Chip ist ohne Spezialwerkzeug nur schwer demontierbar.

Die Chips, die im PFP-Modus (Plastic Flat Package) verpackt werden, sind die gleichen wie im PQFP-Modus verpackt. Der einzige Unterschied ist, dass PQFP im Allgemeinen quadratisch ist, während PFP entweder quadratisch oder rechteckig sein kann.

Eigenschaften:

1) Geeignet für SMD Oberflächenmontage Technologie Installation und Verdrahtung auf Leiterplatten.

2) Geeignet für Hochfrequenzanwendungen.

3) Einfach zu bedienen und hohe Zuverlässigkeit.

4) Das Verhältnis zwischen dem Chipbereich und dem Verpackungsbereich ist relativ klein.

Die 80286, 80386 und einige 486 Mainboards der Intel Serie CPUs verwenden diese Verpackungsform.

3. PGA Pin Net Format

Die PGA (Pin Grid Array Package) Chipverpackung hat mehrere quadratische Array Pins innerhalb und außerhalb des Chips, wobei jeder quadratische Array Pin in einem bestimmten Abstand entlang des Chipumfangs angeordnet ist. Je nach Anzahl der Pins kann es in 2-5 Kreisen eingeschlossen werden. Setzen Sie den Chip während der Installation in eine dedizierte PGA-Buchse ein. Um die Installation und Demontage von CPUs zu erleichtern, wurde vom 486-Chip ausgehend ein CPU-Sockel namens ZIF entwickelt, der speziell für die Installation und Demontage von PGA-verpackten CPUs entwickelt wurde.

Eigenschaften:

1) Das Einführen und Entfernen Operation ist bequemer und hat hohe Zuverlässigkeit.

2) Kann sich an höhere Frequenzen anpassen.

Die CPU der Intel-Serie, die 80486 und Pentium sowie die Pentium Pro verwenden alle diese Verpackungsform.

4. BGA Ball Grid Array Typ

BGA Verpackungstechnik lässt sich weiter in fünf Kategorien unterteilen

1) PBGA (Plastic BGA) Substrat: Im Allgemeinen eine mehrschichtige Platte, die aus 2-4 Schichten organischer Materialien besteht. In der Intel-Serie von CPUs nehmen Pentium II-, III- und IV-Prozessoren alle diese Verpackungsform an.

2) CBGA (Ceramic BGA)-Substrat: bezieht sich auf ein keramisches Substrat, und die elektrische Verbindung zwischen Chips und Substraten wird normalerweise mit FlipChip (FC) installiert. In der Intel CPUs Serie haben Pentium I, II und Pentium Pro Prozessoren alle diese Verpackungsform angenommen.

3) FCBGA (FilpChipBGA) Substrat: Hartes mehrschichtiges Substrat.

4) TBGA (TapeGA)-Substrat: Das Substrat ist eine bandweiche 1-2-Schicht PCB-Leiterplatte.

5) CDPBGA (Carity Down PBGA)-Substrat: Bezieht sich auf den Chipbereich (auch Hohlraumbereich genannt) mit einer quadratischen Vertiefung im Verpackungszentrum.

Eigenschaften:

1) Obwohl die Anzahl der I/O-Pins zugenommen hat, ist der Abstand zwischen den Pins viel größer als der von QFP-Verpackungen, was die Ausbeute verbessert.

2) Obwohl der Stromverbrauch von BGA steigt, kann die Verwendung des kontrollierbaren Kollapschipschweißens die elektrische Heizleistung verbessern.

3) Die Signalübertragungsverzögerung ist klein, und die adaptive Frequenz wird stark erhöht.

4) Die Versammlung kann koplanar geschweißt werden, was die Zuverlässigkeit erheblich verbessert.

Chipverpackungen können Chips vor äußeren Umwelteinflüssen schützen. Chips sind sehr zerbrechlich und anfällig für äußere Umwelteinflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und statische Elektrizität. Wenn der Chip nicht verpackt ist, wird er leicht von diesen Faktoren beeinflusst, was zu Beschädigung oder Ausfall des Chips führt. Daher kann die Chipverpackung den notwendigen Schutz bieten, um die langfristige Stabilität und Zuverlässigkeit des Chips zu gewährleisten. Chipverpackungen können auch notwendige elektrische und mechanische Verbindungen bereitstellen. Der Chip muss mit anderen elektronischen Komponenten verbunden werden, um die Funktionalität der Schaltung zu erreichen.