我們經常聽說某某晶元採用什麼什麼的封裝方式,在我們的電腦中,存在著各種各樣不同處理晶元,那麼,它們又是是採用何種封裝形式呢？並且這些封裝形式又有什麼樣的技術特點以及優越性呢？那麼就請看看下面的這篇文章,將為你介紹個中晶元封裝形式的特點和優點。
一、dip雙列直插式封裝
dip(dualin－line
package)是指採用雙列直插形式封裝的積體電路晶元,絕大多數中小規模積體電路(ic)均採用這種封裝形式,其引腳數一般不超過100個。採用dip封裝的cpu晶元有兩排引腳,需要插入到具有dip結構的晶元插座上。當然,也可以直接插在有相同焊孔數和幾何排列的電路板上進行焊接。dip封裝的晶元在從晶元插座上插拔時應特別小心,以免損壞引腳。
dip封裝具有以下特點：
1.適合在pcb(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。
2.晶元面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。
intel系列cpu中8088就採用這種封裝形式,快取(cache)和早期的記憶體晶元也是這種封裝形式。
二、qfp塑料方型扁平式封裝和pfp塑料扁平元件式封裝
qfp（plastic quad flat
package）封裝的晶元引腳之間距離很小,管腳很細,一般大規模或超大型積體電路都採用這種封裝形式,其引腳數一般在100個以上。用這種形式封裝的晶元必須採用**d（表面安裝裝置技術）將晶元與主機板焊接起來。採用**d安裝的晶元不必在主機板上打孔,一般在主機板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將晶元各腳對準相應的焊點,即可實現與主機板的焊接。用這種方法焊上去的晶元,如果不用專用工具是很難拆卸下來的。
pfp（plastic flat
package）方式封裝的晶元與qfp方式基本相同。唯一的區別是qfp一般為正方形,而pfp既可以是正方形,也可以是長方形。
qfp/pfp封裝具有以下特點：
1.適用於**d表面安裝技術在pcb電路板上安裝佈線。
2.適合高頻使用。
3.操作方便,可靠性高。
4.晶元面積與封裝面積之間的比值較小。
intel系列cpu中80286、80386和某些486主機板採用這種封裝形式。
三、pga插針網格陣列封裝
pga(pin grid array
package)晶元封裝形式在晶元的內外有多個方陣形的插針,每個方陣形插針沿晶元的四周間隔一定距離排列。根據引腳數目的多少,可以圍成2-5圈。安裝時,將晶元插入專門的pga插座。為使cpu能夠更方便地安裝和拆卸,從486晶元開始,出現一種名為zif的cpu插座,專門用來滿足pga封裝的cpu在安裝和拆卸上的要求。
zif(zero insertion force
socket)是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起,cpu就可很容易、輕鬆地插入插座中。然後將扳手壓回原處,利用插座本身的特殊結構生成的擠壓力,將cpu的引腳與插座牢牢地接觸,絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸cpu晶元只需將插座的扳手輕輕抬起,則壓力解除,cpu晶元即可輕鬆取出。
pga封裝具有以下特點：
1.插拔操作更方便,可靠性高。
2.可適應更高的頻率。
intel系列cpu中,80486和pentium、pentium pro均採用這種封裝形式。
四、bga球柵陣列封裝
隨著積體電路技術的發展,對積體電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術關係到產品的功能性,當ic的頻率超過100mhz時,傳統封裝方式可能會產生所謂的「crosstalk」現象,而且當ic的管腳數大於208
pin時,傳統的封裝方式有其困難度。因此,除使用qfp封裝方式外,現今大多數的高腳數晶元（如圖形晶元與晶元組等）皆轉而使用bga(ball
grid array
package)封裝技術。bga一出現便成為cpu、主機板上南/北橋晶元等高密度、高效能、多引腳封裝的最佳選擇。
bga封裝技術又可詳分為五大類：
1.pbga（plasric
bga）基板：一般為2-4層有機材料構成的多層板。intel系列cpu中,pentium
ii、iii、iv處理器均採用這種封裝形式。
2.cbga（ceramicbga）基板：即陶瓷基板,晶元與基板間的電氣連線通常採用倒裝晶元（flipchip,簡稱fc）的安裝方式。intel系列cpu中,pentium
i、ii、pentium pro處理器均採用過這種封裝形式。
3.fcbga（filpchipbga）基板：硬質多層基板。
4.tbga（tapebga）基板：基板為帶狀軟質的1-2層pcb電路板。
5.cdpbga（carity down pbga）基板：指封裝**有方型低陷的晶元區（又稱空腔區）。
bga封裝具有以下特點：
1.i/o引腳數雖然增多,但引腳之間的距離遠大於qfp封裝方式,提高了成品率。
2.雖然bga的功耗增加,但由於採用的是可控塌陷晶元法焊接,從而可以改善電熱效能。
3.訊號傳輸延遲小,適應頻率大大提高。
4.組裝可用共面焊接,可靠性大大提高。
bga封裝方式經過十多年的發展已經進入實用化階段。2023年,日本西鐵城（citizen）公司開始著手研製塑封球柵面陣列封裝的晶元（即bga）。而後,摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發bga的行列。2023年,摩托羅拉率先將bga應用於移動**。同年,康柏公司也在工作站、pc電腦上加以應用。直到五六年前,intel公司在電腦cpu中（即奔騰ii、奔騰iii、奔騰iv等）,以及晶元組（如i850）中開始使用bga,這對bga應用領域擴充套件發揮了推波助瀾的作用。目前,bga已成為極其熱門的ic封裝技術,其全球市場規模在2023年為12億塊,預計2023年市場需求將比2023年有70%以上幅度的增長。
五、csp晶元尺寸封裝
隨著全球電子產品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮,封裝技術已進步到csp(chip size
package)。它減小了晶元封裝外形的尺寸,做到裸晶元尺寸有多大,封裝尺寸就有多大。即封裝後的ic尺寸邊長不大於晶元的1.2倍,ic面積只比晶粒（die）大不超過1.4倍。
csp封裝又可分為四類：
1.lead frame
type(傳統導線架形式),代表廠商有富士通、日立、rohm、高士達（goldstar）等等。
2.rigid interposer type(硬質內插板型),代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。
3.flexible interposer
type(軟質內插板型),其中最有名的是tessera公司的microbga,cts的sim-bga也採用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣（ge）和nec。
4.wafer level
package(晶圓尺寸封裝)：有別於傳統的單一晶元封裝方式,wlcsp是將整片晶圓切割為一顆顆的單一晶元,它號稱是封裝技術的未來主流,已投入研發的廠商包括fct、aptos、卡西歐、epic、富士通、三菱電子等。
csp封裝具有以下特點：
1.滿足了晶元i/o引腳不斷增加的需要。
2.晶元面積與封裝面積之間的比值很小。
3.極大地縮短延遲時間。
csp封裝適用於腳數少的ic,如記憶體條和便攜電子產品。未來則將大量應用在資訊家電（ia）、數碼電視（dtv）、電子書（e-book）、無線網路wlan／gigabitethemet、adsl／手機晶元、藍芽（bluetooth）等新興產品中。
六、mcm多晶元模組
為解決單一晶元整合度低和功能不夠完善的問題,把多個高整合度、高效能、高可靠性的晶元,在高密度多層互聯基板上用**d技術組成多種多樣的電子模組系統,從而出現mcm(multi
chip model)多晶元模組系統。
mcm具有以下特點：
1.封裝延遲時間縮小,易於實現模組高速化。
2.縮小整機/模組的封裝尺寸和重量。
3.系統可靠性大大提高。
結束語總之,由於cpu和其他超大型積體電路在不斷發展,積體電路的封裝形式也不斷作出相應的調整變化,而封裝形式的進步又將反過來促進晶元技術向前發展。
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