CPU封装详细资料大全

2023-05-28 08:13 来源：网友发布作者：网友发布浏览：22

核心提示所谓“封装技术”是一种将积体电路用绝缘的塑胶或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例，我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPU核心的大小和面貌，而是CPU核心等元件经过封装后的产品。封装对于晶片来说是必须的，也是至关重要的。因为晶片必须与外界隔

所谓“封装技术”是一种将积体电路用绝缘的塑胶或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例，我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPU核心的大小和面貌，而是CPU核心等元件经过封装后的产品。封装对于晶片来说是必须的，也是至关重要的。因为晶片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对晶片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的晶片也更便于安装和运输。

基本介绍中文名：CPU封装主要技术：DIP QFP PFP PGA BGA 主要形式： OPGA封装 mPGA封装 CPGA封装等 CPU封装简介,主要封装技术,常见的封装形式,各类封装详细解释,DIP封装,DIP封装具有以下特点,QFP封装,PFP封装,PGA封装,BGA封装,BGA封装具有以下特点,OPGA封装,mPGA封装,CPGA封装,FC-PGA封装,FC-PGA2封装,OOI封装,PPGA封装,SECC封装,SECC2 封装,SEP封装, CPU封装简介由于封装技术的好坏还直接影响到晶片自身性能的发挥和与之连线的PCB（印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体积体电路晶片用的外壳，它不仅起著安放、固定、密封、保护晶片和增强导热性能的作用，而且还是沟通晶片内部世界与外部电路的桥梁——晶片上的接点用导线连线到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连线。因此，对于很多积体电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。今天采用的CPU封装多是用绝缘的塑胶或陶瓷材料包装起来，能起著密封和提高晶片电热性能的作用。由于今天的处理器晶片的内频越来越高，功能越来越强，引脚数越来越多，封装的外形也不断在改变。封装时主要考虑的因素：晶片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近1：1 引脚要尽量短以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能基于散热的要求，封装越薄越好作为计算机的重要组成部分，CPU的性能直接影响计算机的整体性能。而CPU制造工艺的最后一步也是最关键一步就是CPU的封装技术，采用不同封装技术的CPU，在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的CPU产品。主要封装技术 DIP技术 QFP技术 PFP技术 PGA技术 BGA技术常见的封装形式 OPGA封装 mPGA封装 CPGA封装 FC-PGA封装 FC-PGA2封装 OOI 封装 PPGA封装 SECC封装 SECC2 封装 SEP封装 PLGA封装 CuPGA封装各类封装详细解释 DIP封装 DIP封装（Dual In-line Package），也叫双列直插式封装技术，指采用双列直插形式封装的积体电路晶片，绝大多数中小规模积体电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过 100。DIP封装的CPU晶片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的晶片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。 DIP封装的晶片在从晶片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。DIP封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP，单层陶瓷双列直插式DIP，引线框架式DIP（含玻璃陶瓷封接式，塑胶包封结构式，陶瓷低熔玻璃封装式）等。 DIP封装具有以下特点 1适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 2晶片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封装，通过其上的两排引脚可插到主机板上的插槽或焊接在主机板上。 QFP封装这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术（Plastic Quad Flat Pockage），该技术实现的CPU晶片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模积体电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便，可靠性高；而且其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频套用；该技术主要适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。 PFP封装该技术的英文全称为Plastic Flat Package，中文含义为塑胶扁平组件式封装。用这种技术封装的晶片同样也必须采用SMD技术将晶片与主机板焊接起来。采用SMD安装的晶片不必在主机板上打孔，一般在主机板表面上有设计好的相应管脚的焊盘。将晶片各脚对准相应的焊盘，即可实现与主机板的焊接。用这种方法焊上去的晶片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。该技术与上面的QFP技术基本相似，只是外观的封装形状不同而已。 PGA封装该技术也叫插针格线阵列封装技术（Ceramic Pin Grid Arrau Package），由这种技术封装的晶片内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿晶片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。安装时，将晶片插入专门的PGA插座。为了使得CPU能够更方便的安装和拆卸，从486晶片开始，出现了一种ZIF CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。该技术一般用于插拔操作比较频繁的场合之下。 BGA封装 BGA技术（Ball Grid Array Package）即球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为CPU、主机板南、北桥晶片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的I/O引脚数增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷晶片法焊接，从而可以改善它的电热性能。另外该技术的组装可用共面焊接，从而能大大提高封装的可靠性；并且由该技术实现的封装CPU信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。 BGA封装具有以下特点 1I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率 2虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷晶片法焊接，从而可以改善电热性能 3信号传输延迟小，适应频率大大提高 4组装可用共面焊接，可靠性大大提高是今天较为常见的封装形式： OPGA封装 OPGA（Organic pin grid Array，有机管脚阵列）。这种封装的基底使用的是玻璃纤维，类似印刷电路板上的材料。此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器核心的距离，可以更好地改善核心供电和过滤电流杂波。AMD公司的 AthlonXP系列CPU大多使用此类封装。 mPGA封装 mPGA，微型PGA封装，今天只有AMD公司的Athlon 64和英特尔公司的Xeon（至强）系列CPU等少数产品所采用，而且多是些高端产品，是种先进的封装形式。 CPGA封装 CPGA也就是常说的陶瓷封装，全称为Ceramic PGA。主要在Thunderbird（雷鸟）核心和“Palomino”核心的Athlon处理器上采用。 FC-PGA封装 FC-PGA封装是反转晶片针脚栅格阵列的缩写，这种封装中有针脚插入插座。这些晶片被反转，以至片模或构成计算机晶片的处理器部分被暴露在处理器的上部。通过将片模暴露出来，使热量解决方案可直接用到片模上，这样就能实现更有效的晶片冷却。为了通过隔绝电源信号和接地信号来提高封装的性能，FC- PGA 处理器在处理器的底部的电容放置区域（处理器中心）安有离散电容和电阻。晶片底部的针脚是锯齿形排列的。此外，针脚的安排方式使得处理器只能以一种方式插入插座。FC-PGA 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器，它们都使用 370 针。 FC-PGA2封装 FC-PGA2 封装与 FC-PGA 封装类型很相似，除了这些处理器还具有集成式散热器 (IHS)。集成式散热器是在生产时直接安装到处理器片上的。由于 IHS 与片模有很好的热接触并且提供了更大的表面积以更好地发散热量，所以它显著地增加了热传导。FC-PGA2 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器（370 针）和奔腾 4 处理器（478 针）。 OOI封装 OOI 是 OLGA 的简写。OLGA 代表了基板栅格阵列。OLGA 晶片也使用反转晶片设计，其中处理器朝下附在基体上，实现更好的信号完整性、更有效的散热和更低的自感应。OOI 有一个集成式导热器 (IHS)，能帮助散热器将热量传给正确安装的风扇散热器。OOI 用于奔腾 4 处理器，这些处理器有 423 针。 PPGA封装 “PPGA”的英文全称为“Plastic Pin Grid Array”，是塑针栅格阵列的缩写，这些处理器具有插入插座的针脚。为了提高热传导性，PPGA 在处理器的顶部使用了镀镍铜质散热器。晶片底部与FC-PGA2封装的一致。 SECC封装 “SECC”是“Single Edge Contact Cartridge”缩写，是单边接触卡盒的缩写。为了与主机板连线，处理器入一个插槽。它不使用针脚，而是使用“金手指”触点，处理器使用这些触点来传递信号。SECC 被一个金属壳覆盖，这个壳覆盖了整个卡盒组件的顶端。卡盒的背面是一个热材料镀层，充当了散热器。SECC 内部，大多数处理器有一个被称为基体的印刷电路板连线起处理器、二级高速快取和汇流排终止电路。SECC 封装用于有 242 个触点的英特尔奔腾II 处理器和有 330 个触点的奔腾II 至强和奔腾 III 至强处理器。 SECC2 封装 SECC2 封装与 SECC 封装相似，除了SECC2 使用更少的保护性包装并且不含有导热镀层。SECC2 封装用于一些较晚版本的奔腾II 处理器和奔腾 III 处理器（242 触点）。 SEP封装 “SEP”是“Single Edge Processor”的缩写，是单边处理器的缩写。“SEP”封装类似于“SECC”或者“SECC2”封装，也是采用单边插入到 Slot插槽中，以金手指与插槽接触，但是它没有全包装外壳，底板电路从处理器底部是可见的。“SEP”封装套用于早期的242根金手指的 Intel Celeron 处理器。