內(nèi)存的顆粒封裝技術(shù)大全.后面有更詳細(xì)的解釋什么是顆粒封裝.
DIP封裝
上個世紀(jì)的70年代,芯片封裝基本都采用DIP(Dual ln-line Package,雙列直插式封裝)封裝,此封裝形式在當(dāng)時具有適合PCB(印刷電路板)穿孔安裝,布線和操作較為方便等特點(diǎn),
內(nèi)存的顆粒封裝技術(shù)
。DIP封裝的結(jié)構(gòu)形式多種多樣,包括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等。但DIP封裝形式封裝效率是很低的,其芯片面積和封裝面積之比為1:1.86,這樣封裝產(chǎn)品的面積較大,內(nèi)存條PCB板的面積是固定的,封裝面積越大在內(nèi)存上安裝芯片的數(shù)量就越少,內(nèi)存條容量也就越小。同時較大的封裝面積對內(nèi)存頻率、傳輸速率、電器性能的提升都有影響。理想狀態(tài)下芯片面積和封裝面積之比為1:1將是最好的,但這是無法實(shí)現(xiàn)的,除非不進(jìn)行封裝,但隨著封裝技術(shù)的發(fā)展,這個比值日益接近,現(xiàn)在已經(jīng)有了1:1.14的內(nèi)存封裝技術(shù)。CSP封裝
CSP(Chip Scale Package),是芯片級封裝的意思。CSP封裝最新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù),其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1:1.14,已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況,絕對尺寸也僅有32平方毫米,約為普通的BGA的1/3,僅僅相當(dāng)于TSOP內(nèi)存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比,同等空間下CSP封裝可以將存儲容量提高三倍。
CSP封裝內(nèi)存不但體積小,同時也更薄,其金屬基板到散熱體的最有效散熱路徑僅有0.2毫米,大大提高了內(nèi)存芯片在長時間運(yùn)行后的可靠性,線路阻抗顯著減小,芯片速度也隨之得到大幅度提高。
CSP封裝內(nèi)存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號的傳導(dǎo)距離,其衰減隨之減少,芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升,這也使得CSP的存取時間比BGA改善15%-20%。在CSP的封裝方式中,內(nèi)存顆粒是通過一個個錫球焊接在PCB板上,由于焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較大,所以內(nèi)存芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去。CSP封裝可以從背面散熱,且熱效率良好,CSP的熱阻為35℃/W,而TSOP熱阻40℃/W。
TSOP封裝
到了上個世紀(jì)80年代,內(nèi)存第二代的封裝技術(shù)TSOP出現(xiàn),得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可,時至今日仍舊是內(nèi)存封裝的主流技術(shù)。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫,意思是薄型小尺寸封裝。TSOP內(nèi)存是在芯片的周圍做出引腳,采用SMT技術(shù)(表面安裝技術(shù))直接附著在PCB板的表面。TSOP封裝外形尺寸時,寄生參數(shù)(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾動) 減小,適合高頻應(yīng)用,操作比較方便,可靠性也比較高。同時TSOP封裝具有成品率高,價格便宜等優(yōu)點(diǎn),因此得到了極為廣泛的應(yīng)用。
TSOP封裝方式中,內(nèi)存芯片是通過芯片引腳焊接在PCB板上的,焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較小,使得芯片向PCB辦傳熱就相對困難,
電腦資料
《內(nèi)存的顆粒封裝技術(shù)》(http://m.clearvueentertainment.com)。而且TSOP封裝方式的內(nèi)存在超過150MHz后,會產(chǎn)品較大的信號干擾和電磁干擾。BGA封裝
20世紀(jì)90年代隨著技術(shù)的進(jìn)步,芯片集成度不斷提高,I/O引腳數(shù)急劇增加,功耗也隨之增大,對集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要,BGA封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,即球柵陣列封裝。
采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍,BGA與TSOP相比,具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲量有了很大提升,采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一;另外,與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比,BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。
BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了,但引腳間距并沒有減小反而增加了,從而提高了組裝成品率;雖然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善它的電熱性能;厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少;寄生參數(shù)減小,信號傳輸延遲小,使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接,可靠性高。
說到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術(shù),TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array(小型球柵陣列封裝),屬于是BGA封裝技術(shù)的一個分支,是Kingmax公司于1998年8月開發(fā)成功的,其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高2~3倍,與TSOP封裝產(chǎn)品相比,其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。
采用TinyBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量情況下體積只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出的,而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號的傳導(dǎo)距離,信號傳輸線的長度僅是傳統(tǒng)的TSOP技術(shù)的1/4,因此信號的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提升了芯片的抗干擾、抗噪性能,而且提高了電性能。采用TinyBGA封裝芯片可抗高達(dá)300MHz的外頻,而采用傳統(tǒng)TSOP封裝技術(shù)最高只可抗150MHz的外頻。
TinyBGA封裝的內(nèi)存其厚度也更。ǚ庋b高度小于0.8mm),從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此,TinyBGA內(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率,非常適用于長時間運(yùn)行的系統(tǒng),穩(wěn)定性極佳。
總結(jié):
顆粒封裝其實(shí)就是內(nèi)存芯片所采用的封裝技術(shù)類型,封裝就是將內(nèi)存芯片包裹起來,以避免芯片與外界接觸,防止外界對芯片的損害?諝庵械碾s質(zhì)和不良?xì)怏w,乃至水蒸氣都會腐蝕芯片上的精密電路,進(jìn)而造成電學(xué)性能下降。不同的封裝技術(shù)在制造工序和工藝方面差異很大,封裝后對內(nèi)存芯片自身性能的發(fā)揮也起到至關(guān)重要的作用。