Technologie PCB - Technologie d'encapsulation de puce CPU et méthode d'encapsulation

Technologie d'encapsulation de puce CPU et méthode d'encapsulation:

La technologie d'encapsulation CPU est divisée en Encapsulation DIP, encapsulation qfp, encapsulation PFP, encapsulation PGA, encapsulation BGA, etc.

Formes d'encapsulation CPU: boîtier opga, boîtier mpga, boîtier cpga, boîtier FC - PGA, boîtier FC - pga2, boîtier ooi, boîtier ppga, boîtier s.e.c.c., boîtier s.e.c.2., boîtier s.e.p., boîtier PLGA, boîtier cupga, etc.

1, première introduction à la technologie d'encapsulation CPU

Encapsulation DIP (encapsulation à deux colonnes):

Également connu sous le nom de technologie d'encapsulation à deux colonnes, se réfère à la puce de circuit intégré encapsulée sous forme d'encapsulation à deux colonnes. La plupart des circuits intégrés de petite et moyenne taille adoptent cette forme d'encapsulation, le nombre de broches n'est généralement pas supérieur à 100. La puce CPU dans le boîtier DIP a deux rangées de broches et doit être insérée dans le logement de la puce de la structure DIP. Bien entendu, il peut également être directement inséré pour le soudage dans une carte de circuit avec le même nombre d'orifices de soudage et de disposition géométrique. Lorsque la puce encapsulée DIP est insérée à partir de la prise de la puce, une attention particulière doit être accordée à éviter d'endommager les broches. La forme de structure d'encapsulation DIP comprend: Multi - couches en céramique double rangée en ligne, une seule couche en céramique double rangée en ligne directe, type de cadre de plomb (y compris le joint vitrocéramique, la structure d'encapsulation en plastique, l'encapsulation en verre à bas point de fusion en céramique), etc.

Caractéristiques de DIP Packaging:

1.suitable pour le soudage perforé de PCB (carte de circuit imprimé), facile à utiliser.

2. La zone de la puce est grande par rapport à la zone d'emballage, de sorte que le volume est également plus grand.

Les premiers CPU 4004, 8008, 8086, 8088, etc. sont livrés dans un boîtier DIP qui peut être inséré dans un slot sur la carte mère ou soudé sur la carte mère via deux rangées de broches.

Paquet qfp:

La signification chinoise de cette technologie est appelée technologie d'emballage plat carré. La distance entre les broches de la puce CPU réalisée par cette technologie est très faible et les broches sont très minces. Cette forme de boîtier est généralement utilisée pour des circuits intégrés à grande ou très grande échelle, le nombre de broches étant généralement supérieur à 100.

Caractéristiques de l'encapsulation qfp:

Cette technologie est facile à utiliser et fiable lors de l'encapsulation du CPU; En outre, la taille de l'emballage est petite et les paramètres parasites sont réduits, ce qui convient aux applications à haute fréquence; Cette technologie s'applique principalement à l'installation et au câblage de la technologie de montage en surface SMT sur PCB.

Le paquet PFP:

Le nom complet de la technologie en anglais est Plastic flatpackage, ce qui signifie encapsulation de composants plats en plastique en chinois. Les puces encapsulées avec cette technologie doivent également être soudées à la carte mère par la technologie SMD. La puce sur laquelle le SMD est installé n'a pas besoin d'être perforée sur la carte mère. Typiquement, des plots avec des broches correspondantes sont conçus sur la surface de la carte mère. En alignant chaque broche de la puce avec le Plot correspondent, on réalise une soudure avec la carte mère. Les copeaux soudés de cette manière sont difficiles à enlever sans outils spéciaux. Cette technologie est essentiellement similaire à la technologie qfp décrite ci - dessus, mais la forme du boîtier est différente.

Le pack PGA:

Cette technique est également connue sous le nom de technique d'encapsulation de grille à aiguilles en céramique. Les puces encapsulées par cette technologie ont plusieurs broches de matrice carrée à l'intérieur et à l'extérieur. Chaque broche de matrice carrée est disposée à une certaine distance autour de la puce et peut être entourée de 2 à 5 cercles en fonction du nombre de broches. Lors de l'installation, insérez la puce dans une prise PGA dédiée. Pour faciliter l'installation et le démontage du CPU, une prise zifcpu est apparue dans la puce 486, spécialement conçue pour répondre aux exigences d'installation et de démontage des CPU encapsulés PGA. Cette technologie est souvent utilisée lorsque les opérations de branchement et de branchement sont fréquentes.

Le paquet BGA:

La technologie BGA (ball Gate Array Encapsulation) est une technologie d'encapsulation de réseaux à grille sphérique. L'émergence de cette technologie est devenue un bon choix pour les boîtiers haute densité, haute performance et multibroches tels que les puces CPU, Motherboard South Bridge et North Bridge. Cependant, le boîtier BGA occupe une grande surface du substrat. Malgré l'augmentation du nombre de broches d'E / s de cette technologie, la distance entre les broches est beaucoup plus grande que celle du qfp, ce qui améliore le rendement de l'assemblage. En outre, cette technologie utilise le soudage par puce à effondrement contrôlable, ce qui peut améliorer ses performances électrothermiques. En outre, cette technique peut être Assemblée par soudage coplanaire, ce qui améliore considérablement la fiabilité de l'emballage; La CPU encapsulée mise en oeuvre par cette technologie présente un faible retard de transmission du signal, ce qui permet d'augmenter considérablement la fréquence d'adaptation.

Caractéristiques du boîtier BGA:

1. Malgré l'augmentation du nombre de broches d'E / s, la distance entre les broches est beaucoup plus grande que le boîtier qfp, ce qui améliore le rendement

2. Bien que la consommation d'énergie de BGA augmente, elle peut améliorer la performance électrothermique en raison de la méthode de soudage de puce d'effondrement contrôlable

3. Petit retard de transmission de signal, fréquence adaptative grandement améliorée

4. Peut être assemblé par soudage coplanaire, fiabilité grandement améliorée

La technologie d'encapsulation CPU est divisée en Encapsulation DIP, encapsulation qfp, encapsulation PFP, encapsulation PGA, encapsulation BGA

2, ensuite, parlons des formes d'emballage courantes actuelles

Paquet opga (organizingridarray)

La base d'un tel boîtier est en fibre de verre, similaire au matériau sur une carte de circuit imprimé. Cette méthode d'encapsulation permet de réduire l'impédance et le coût d'encapsulation. Le boîtier opga permet d'améliorer l'alimentation du coeur et de filtrer les fouillis de courant en réduisant la distance entre la capacité externe et le coeur du processeur. La plupart des CPU de la famille athlonxp d'AMD utilisent ce package.

Le pack mpga

Mpga, micro - PGA packaging, n'a été adopté que par quelques produits tels que l'athlon64 d'AMD Corporation et les processeurs Xeon (Xeon) d'Intel Corporation, et la plupart sont d'excellents produits, une forme avancée de packaging.

Paquet cpga

Cpga, également connu sous le nom d'emballage en céramique, est entièrement connu sous le nom de ceramicpga. Il est principalement utilisé sur les processeurs Athlon des cœurs Thunderbird et « Palomino ».

Le pack FC - PGA

FC - PGA packaging est l'abréviation de Reverse Chip Pin Grid Array. Ce Pack a des broches à insérer dans la prise. Ces puces sont inversées de sorte que la puce ou le composant processeur constituent la puce informatique est exposé à la partie supérieure du processeur. En exposant le noyau, une solution chaude peut être appliquée directement sur le noyau, ce qui permet un refroidissement plus efficace de la puce. Pour améliorer les performances du boîtier en isolant le signal d'alimentation et le signal de masse, les processeurs FC - PGA ont installé des condensateurs et des résistances discrets dans la zone de placement des condensateurs (Centre du processeur) au bas du processeur. Les broches au bas de la puce sont en zigzag. En outre, les broches sont agencées pour que le processeur ne puisse être inséré dans la prise que d'une manière. Le package FC - PGA est destiné aux processeurs Pentium III et Intel Celeron, qui utilisent tous deux 370 broches.

Paquet FC - pga2

Le boîtier FC - pga2 est similaire au type de boîtier FC - PGA, à la différence que ces processeurs disposent également d'un dissipateur de chaleur intégré (IHS). Le radiateur intégré est monté directement sur la puce du processeur pendant la production. Comme IHS a un bon contact thermique avec le noyau et offre une plus grande surface pour une meilleure dissipation de la chaleur, il augmente considérablement la conduction thermique. Le package FC - pga2 est destiné aux processeurs Pentium III et Intel Celeron (370 broches) et Pentium 4 (478 broches).

Paquet ooi

Ooi est l'abréviation de Olga. Olga signifie substrat Grid Array. La puce Olga dispose également d'une conception de puce inversée avec un processeur fixé vers le bas sur le substrat pour une meilleure intégrité du signal, une dissipation thermique plus efficace et une Self - induction plus faible. Un radiateur intégré (IHS) est installé pour aider à transférer la chaleur au bon radiateur. Ooi est utilisé sur le processeur Pentium 4 qui possède 423 broches.

Le paquet ppga

Le nom complet anglais de "ppga" est "Plastic pingridarray", une abréviation de plastic pin gridarray. Les broches de ces processeurs ont été insérées dans les slots. Pour améliorer la conductivité thermique, ppga utilise un radiateur en cuivre nickelé sur le dessus du processeur. Les broches au bas de la puce sont en zigzag. En outre, les broches sont agencées pour que le processeur ne puisse être inséré dans la prise que d'une manière.

Le package s.e.c.c.

"S.e.c.c." est l'abréviation de "Single side contact bomb", qui est l'abréviation de "Single side contact bomb". Pour vous connecter à la carte mère, insérez le processeur * * dans la fente. Il n'utilise pas de broches, mais plutôt des contacts "Goldfinger" que le processeur utilise pour transmettre des signaux. Le Haut de la trousse de premiers soins S. est recouvert d'un boîtier métallique.

L'arrière de la boîte à cartes est un revêtement de matériau thermique qui agit comme un radiateur. S. À l'intérieur de l'e.c.c., la plupart des processeurs ont une carte de circuit imprimé appelée matrice, qui relie le processeur, le cache secondaire et les circuits de terminaison de bus. Le package s.e.c.c. est destiné aux processeurs Intel Pentium II à 242 contacts ainsi qu'aux processeurs Pentium II Xeon et Pentium III Xeon à 330 contacts.

Paquet s.e.c.c. 2

L'emballage s.e.c.c. 2 est similaire à l'emballage s.e.c.c., à la différence que le s.e.c.c. 2 utilise moins d'emballages de protection et ne contient pas de revêtement thermiquement conducteur. Le package s.s.e.c.c. 2 est utilisé avec certaines versions ultérieures des processeurs Pentium II et Pentium III (242 contacts).

Le package s.e.p.

"S.e.p." est l'abréviation de "single edge Processor", qui est l'abréviation de single edge Processor. Le paquet "E.P." est similaire au paquet "s.e.c.c." ou "s.e.c.2.". Il est également inséré dans la fente sur un côté et touche la fente avec un doigt d'or. Cependant, il n'a pas de boîtier entièrement encapsulé et le circuit de fond de panier est visible depuis le bas du processeur. Le boîtier "s.e.p." a été appliqué aux premiers processeurs Intel Celeron 242 Goldfinger.

Le pack PLGA

PLGA est l'abréviation de plastic landgridarray, c'est - à - dire Plastic Padded Grid Array packaging. Comme aucune broche n'est utilisée, mais plutôt une interface à petits points, le boîtier PLGA est clairement plus petit que le boîtier FC - pga2 précédent, moins de pertes de transmission de signal et moins coûteux à produire, ce qui peut améliorer efficacement la puissance et la fréquence du signal du processeur, améliorer la productivité du processeur et réduire les coûts de production. Actuellement, le processeur de l'interface socket 775 d'Intel utilise ce type d'emballage.

Le paquet cupgaa

Cupga est l'abréviation de covered Ceramic Packaging Grid Array, c'est - à - dire de covered Ceramic Grid Array packaging. Sa plus grande différence avec un boîtier en céramique ordinaire est l'ajout d'un capot supérieur qui peut fournir une meilleure dissipation thermique et protéger le cœur du CPU contre les dommages. Actuellement, les processeurs de la série amd64 utilisent ce package.

Structure 256 PBGA

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