Pembungkusan Kerepek

Cangkerang yang digunakan untuk memasang cip litar bersepadu semikonduktor memainkan peranan untuk meletakkan, membetulkan, mengedap, melindungi cip dan meningkatkan prestasi elektroterma, dan ia juga merupakan jambatan untuk menyampaikan dunia dalaman cip dengan litar luaran - kenalan pada cip disambungkan ke cangkerang pembungkusan dengan wayar Pada pin, pin ini disambungkan ke peranti lain melalui wayar pada papan bercetak. Oleh itu, pembungkusan memainkan peranan penting untuk CPU dan litar bersepadu LSI yang lain.

Sejak Intel Corporation mereka bentuk dan mengeluarkan 4-cip mikropemproses bit pada tahun 1971, sepanjang 20 tahun yang lalu, CPU telah dibangunkan daripada Intel 4004, 80286, 80386, 80486 kepada Pentium, PⅡ, PⅢ, P4, daripada 4- bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit telah berkembang menjadi 64-bit; frekuensi utama telah berkembang dari MHz kepada GHz hari ini; bilangan transistor yang disepadukan dalam cip CPU telah melonjak daripada lebih daripada 2,000 kepada lebih daripada 10 juta; skala teknologi pembuatan semikonduktor telah berubah daripada SSI, MSI, LSI, VLSI (IC berskala sangat besar) kepada ULSI. Pin input/output (I/O) pakej secara beransur-ansur meningkat daripada berpuluh-puluh kepada beratus-ratus, malah mungkin mencecah 2000. Ini semua perubahan yang agak besar.

Litar bersepadu yang biasa digunakan

Litar bersepadu yang biasa digunakan

Semua orang sudah biasa dengan CPU, 286, 386, 486, Pentium, PII, Celeron, K6, K6-2, Athlon... Saya percaya anda boleh menyenaraikan senarai panjang seperti beberapa. Tetapi apabila bercakap mengenai pembungkusan CPU dan litar bersepadu berskala besar lain, tidak ramai yang mengetahuinya. Pakej yang dipanggil merujuk kepada cangkang yang digunakan untuk memasang cip litar bersepadu semikonduktor. Ia bukan sahaja memainkan peranan untuk meletakkan, membetulkan, mengedap, melindungi cip dan meningkatkan kekonduksian terma, tetapi juga berfungsi sebagai jambatan antara dunia dalaman cip dan litar luaran-sentuhan pada cip. Wayar disambungkan ke pin pada perumah pakej, dan pin ini disambungkan ke peranti lain melalui wayar pada papan litar bercetak. Oleh itu, pembungkusan memainkan peranan penting untuk CPU dan litar bersepadu LSI (Large Scalc Integrat~on) lain, dan kemunculan CPU generasi baru selalunya disertai dengan penggunaan borang pembungkusan baharu. Teknologi pembungkusan cip telah melalui beberapa generasi perubahan, daripada DIP, QFP, PGA, BGA, kepada CSP dan kemudian kepada MCM, penunjuk teknikal semakin maju dari generasi ke generasi, termasuk nisbah kawasan cip kepada kawasan pakej adalah semakin hampir kepada 1, berkenaan Kekerapan semakin tinggi dan lebih tinggi, dan rintangan suhu semakin baik dan lebih baik. Kiraan pin bertambah, pic pin berkurangan, berat berkurangan, kebolehpercayaan yang lebih baik.

Enkapsulasi Komponen

Pakej PQFP (Plastic Quad Flat Package) mempunyai jarak yang sangat kecil antara pin cip, dan pinnya sangat nipis. Secara amnya, litar bersepadu berskala besar atau ultra besar mengguna pakai bentuk pakej ini, dan bilangan pin biasanya lebih daripada 100. Cip yang dibungkus dalam bentuk ini mesti menggunakan SMD (Surface Mount Device Technology) untuk memateri cip ke papan induk. Cip yang dipasang oleh SMD tidak perlu menebuk lubang pada papan induk, dan secara amnya telah direka bentuk sambungan pateri untuk pin yang sepadan pada permukaan papan induk. Selaraskan pin cip dengan sambungan pateri yang sepadan, dan kemudian pematerian dengan papan utama boleh direalisasikan. Cip yang dipateri dengan cara ini sukar dibongkar tanpa alat khas.

Cip yang dibungkus dalam kaedah PFP (Plastic Flat Package) pada asasnya adalah sama dengan kaedah PQFP. Satu-satunya perbezaan ialah PQFP biasanya segi empat sama, manakala PFP boleh sama ada segi empat sama atau segi empat tepat.

Ciri-ciri:

1. Ia sesuai untuk teknologi pelekap permukaan SMD untuk memasang dan wayar pada papan litar PCB.

2. Sesuai untuk kegunaan frekuensi tinggi. ⒊Mudah untuk dikendalikan dan kebolehpercayaan yang tinggi.

4. Nisbah antara kawasan cip dan luas bungkusan adalah kecil.

80286, 80386 dan beberapa 486 papan induk dalam CPU siri Intel menggunakan pakej ini.

Untuk SMD, PQFP dan PFP dsb. pematerian atau penyahsolutan:

Tatasusunan Grid Bola BGA

Dengan perkembangan teknologi litar bersepadu, keperluan pembungkusan untuk litar bersepadu adalah lebih ketat. Ini kerana teknologi pembungkusan berkaitan dengan kefungsian produk. Apabila kekerapan IC melebihi 100MHz, kaedah pembungkusan tradisional mungkin menghasilkan fenomena yang dipanggil "CrossTalk (crosstalk)", dan apabila bilangan pin IC lebih daripada 208 Pin, Enkapsulasi tradisional mengalami kesukaran. Oleh itu, selain menggunakan pembungkusan PQFP, kebanyakan cip tinggi-pin-kiraan hari ini (seperti cip grafik dan set cip, dll.) telah bertukar kepada teknologi pembungkusan BGA (Ball Grid Array Package). Sebaik sahaja BGA muncul, ia menjadi pilihan terbaik untuk pakej berbilang pin berketumpatan tinggi, berprestasi tinggi, seperti CPU dan cip jambatan selatan/utara pada papan induk.

Teknologi pembungkusan BGA boleh dibahagikan kepada lima kategori

1. Substrat PBGA (BGA Plastik): biasanya papan berbilang lapisan yang terdiri daripada 2-4 lapisan bahan organik. Antara CPU siri Intel, pemproses Pentium Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ semuanya menggunakan pakej ini.

2. Substrat CBGA (CeramicBGA): iaitu substrat seramik. Sambungan elektrik antara cip dan substrat biasanya dipasang dengan cip flip (FlipChip, singkatan FC). Antara CPU siri Intel, pemproses Pentium I, II, dan Pentium Pro semuanya telah menggunakan pakej ini.

⒊ Substrat FCBGA (FilpChipBGA): substrat berbilang lapisan keras.

Substrat ⒋TBGA (TapeBGA): Substrat ialah papan litar PCB lapisan 1-2 lembut berbentuk jalur.

5. Substrat CDPBGA (Carity Down PBGA): merujuk kepada kawasan cip (juga dikenali sebagai kawasan rongga) dengan lekukan segi empat sama di tengah bungkusan.

Ciri-ciri:

1. Walaupun bilangan pin I/O telah meningkat, jarak antara pin adalah jauh lebih besar daripada kaedah pembungkusan QFP, yang meningkatkan hasil.

2. Walaupun penggunaan kuasa BGA meningkat, prestasi elektroterma boleh dipertingkatkan kerana penggunaan kimpalan cip runtuh terkawal.

⒊ Kelewatan penghantaran isyarat adalah kecil, dan kekerapan penyesuaian bertambah baik.

4. Kimpalan Coplanar boleh digunakan untuk pemasangan, dan kebolehpercayaan bertambah baik.

Selepas lebih daripada sepuluh tahun pembangunan, kaedah pembungkusan BGA telah memasuki peringkat praktikal. Pada tahun 1987, syarikat Citizen yang terkenal mula membangunkan kerepek (iaitu BGA) yang dibungkus dalam susunan grid bola plastik. Kemudian, syarikat seperti Motorola dan Compaq turut menyertai barisan membangunkan BGA. Pada tahun 1993, Motorola menerajui penggunaan BGA pada telefon bimbit. Pada tahun yang sama, Compaq turut mengaplikasikannya pada stesen kerja dan PC. Sehingga lima atau enam tahun yang lalu, Intel Corporation mula menggunakan BGA dalam CPU komputer (iaitu Pentium II, Pentium III, Pentium IV, dll.) dan set cip (seperti i850), yang memainkan peranan dalam memacu pengembangan bidang aplikasi BGA . BGA telah menjadi teknologi pembungkusan IC yang sangat popular. Saiz pasaran globalnya ialah 1.2 bilion keping pada tahun 2000. Dianggarkan permintaan pasaran pada tahun 2005 akan meningkat lebih daripada 70 peratus berbanding tahun 2000.

Saiz cip CSP

Dengan permintaan global untuk produk elektronik yang diperibadikan dan ringan, teknologi pembungkusan telah maju kepada CSP (Pakej Saiz Cip). Ia mengurangkan saiz garis besar pakej cip, supaya saiz pakej boleh sama besar dengan saiz cip kosong. Iaitu, panjang sisi IC yang dibungkus tidak lebih daripada 1.2 kali ganda daripada cip, dan kawasan IC hanya 1.4 kali lebih besar daripada die.

Pembungkusan CSP boleh dibahagikan kepada empat kategori

⒈Jenis Rangka Plumbum (bentuk kerangka plumbum tradisional), pengeluar wakil termasuk Fujitsu, Hitachi, Rohm, Goldstar dan sebagainya.

2. Jenis Interposer Tegar (jenis hard interposer), pengeluar wakil termasuk Motorola, Sony, Toshiba, Panasonic dan sebagainya.

⒊Jenis Interposer Fleksibel (jenis interposer lembut), yang paling terkenal ialah microBGA Tessera, dan sim-BGA CTS juga menggunakan prinsip yang sama. Pengeluar lain yang diwakili termasuk General Electric (GE) dan NEC.

⒋Pakej Tahap Wafer (pakej saiz wafer): Berbeza daripada kaedah pembungkusan cip tunggal tradisional, WLCSP adalah untuk memotong keseluruhan wafer menjadi cip individu. Ia mendakwa sebagai arus perdana teknologi pembungkusan masa depan dan telah dilaburkan dalam penyelidikan dan pembangunan. Termasuk FCT, Aptos, Casio, EPIC, Fujitsu, Mitsubishi Electronics, dll.

Ciri-ciri:

1. Ia memenuhi keperluan pin I/O cip yang semakin meningkat.

2. Nisbah antara kawasan cip dan luas bungkusan adalah sangat kecil.

⒊ sangat memendekkan masa kelewatan.

Pembungkusan CSP sesuai untuk IC dengan bilangan pin yang kecil, seperti kayu memori dan produk elektronik mudah alih. Pada masa hadapan, ia akan digunakan secara meluas dalam peralatan maklumat (IA), TV digital (DTV), e-book (E-Book), rangkaian wayarles WLAN/GigabitEthemet, ADSL/cip telefon mudah alih, Bluetooth (Bluetooth) dan lain-lain yang baru muncul. produk.

Dan pematerian dan pematrian BGA, CSP, TBGA dan PBGA: