Flögupakkning

Skelin sem notuð er til að setja upp hálfleiðara samþætta hringrásarflöguna gegnir því hlutverki að setja, festa, innsigla, vernda flísina og auka rafhitaafköst, og það er einnig brú til að miðla innri heimi flísarinnar við ytri hringrásina - tengiliðina á flísinni eru tengdir við umbúðaskelina með vírum Á pinnunum eru þessir pinnar tengdir öðrum tækjum í gegnum vírana á prentuðu borðinu. Þess vegna gegna umbúðir mikilvægu hlutverki fyrir örgjörva og aðrar LSI samþættar hringrásir.

Frá því Intel Corporation hannaði og framleiddi 4-bita örgjörvaflögur árið 1971, á undanförnum 20 árum, hafa örgjörvar þróast frá Intel 4004, 80286, 80386, 80486 til Pentium, PⅡ, PⅢ, P4, frá 4- biti, 8-biti, 16-biti, 32-biti hefur þróast í 64-bita; aðaltíðnin hefur þróast frá MHz til núverandi GHz; fjöldi smára sem eru innbyggðir í örgjörvaflísinn hefur hoppað úr meira en 2,000 í meira en 10 milljónir; Umfang hálfleiðaraframleiðslutækni hefur breyst úr SSI, MSI, LSI, VLSI (mjög stórum IC) í ULSI. Inntaks-/úttakspinnar (I/O) pakkans aukast smám saman úr tugum í hundruð og geta jafnvel orðið 2000. Þetta er allt mikil breyting.

Algengar samþættar hringrásir

Algengar samþættar hringrásir

Allir kannast nú þegar við CPU, 286, 386, 486, Pentium, PII, Celeron, K6, K6-2, Athlon... Ég tel að þú getir talið upp langan lista eins og nokkra. En þegar kemur að umbúðum örgjörva og annarra stórfelldra samþættra hringrása, vita ekki margir það. Svokallaður pakki vísar til skelarinnar sem notuð er til að setja upp hálfleiðara samþætta hringrásarflöguna. Það gegnir ekki aðeins því hlutverki að setja, festa, innsigla, vernda flísina og auka hitaleiðni, heldur þjónar það einnig sem brú á milli innri heims flísarinnar og ytri hringrásarinnar - tengiliðurinn á flísinni. Vírarnir eru tengdir við pinna á pakkningahúsinu og þessir pinnar eru tengdir öðrum tækjum í gegnum víra á prentplötunni. Þess vegna gegna umbúðir mikilvægu hlutverki fyrir örgjörva og aðrar LSI (Large Scalc Integrat~on) samþættar hringrásir, og tilkoma nýrrar kynslóðar örgjörva fylgir oft notkun nýrra umbúðaforma. Flíspökkunartækni hefur gengið í gegnum nokkrar kynslóðir af breytingum, frá DIP, QFP, PGA, BGA, til CSP og síðan í MCM, tæknilegu vísbendingar eru sífellt fullkomnari frá kynslóð til kynslóðar, þar á meðal hlutfall flísasvæðis og pakkningasvæðis er nálgast 1, á við. Tíðnin verður hærri og hærri og hitaþolið verður betra og betra. Aukinn pinnafjöldi, minni pinnahalli, minni þyngd, aukinn áreiðanleiki.

Hlutahylki

PQFP (Plastic Quad Flat Package) pakki hefur mjög lítið bil á milli flíspinnanna og pinnarnir eru mjög þunnar. Almennt taka stórar eða ofurstórar samþættar hringrásir upp þetta pakkaform og fjöldi pinna er yfirleitt meira en 100. Flísar sem eru pakkaðar í þessu formi verða að nota SMD (Surface Mount Device Technology) til að lóða flísina við móðurborðið. Flísar settar upp af SMD þurfa ekki að kýla göt á móðurborðið og hafa almennt hönnuð lóðmálmur fyrir samsvarandi pinna á yfirborði móðurborðsins. Stilltu pinna flísarinnar við samsvarandi lóðmálmsliði og þá er hægt að ná lóðuninni við aðalborðið. Flís lóðaðar á þennan hátt er erfitt að taka í sundur án sérstakra verkfæra.

Flís sem pakkað er með PFP (Plastic Flat Package) aðferðinni er í grundvallaratriðum það sama og PQFP aðferðin. Eini munurinn er sá að PQFP er almennt ferningur en PFP getur verið annað hvort ferhyrnt eða rétthyrnt.

Eiginleikar:

1. Það er hentugur fyrir SMD yfirborðsfestingartækni til að setja upp og víra á PCB hringrásartöflur.

2. Hentar fyrir hátíðni notkun. ⒊Auðvelt í notkun og mikill áreiðanleiki.

4. Hlutfallið á milli flísflatar og pakkningasvæðis er lítið.

80286, 80386 og nokkur 486 móðurborð í Intel röð örgjörva nota þennan pakka.

Fyrir SMD,PQFP og PFP o.fl. lóða eða afsoldeirng:

BGA Ball Grid Array

Með þróun samþættrar hringrásartækni eru pökkunarkröfur fyrir samþættar hringrásir strangari. Þetta er vegna þess að umbúðatæknin tengist virkni vörunnar. Þegar tíðni IC fer yfir 100MHz, getur hefðbundin pökkunaraðferð framleitt svokallað "CrossTalk (crosstalk)" fyrirbæri, og þegar fjöldi pinna IC er meiri en 208 pinnar, hefur hefðbundin hjúpun erfiðleika. Þess vegna, auk þess að nota PQFP umbúðir, hafa flestir flísar með háum pinnafjölda nútímans (eins og grafíkflögur og flísar o.s.frv.) snúið sér að BGA (Ball Grid Array Package) umbúðatækni. Um leið og BGA birtist varð það besti kosturinn fyrir háþéttni, afkastamikinn fjölpinna pakka eins og örgjörva og suður/norðurbrúarflögur á móðurborðum.

BGA umbúðatækni má skipta í fimm flokka

1. PBGA (Plastic BGA) undirlag: yfirleitt fjöllaga borð sem samanstendur af 2-4 lögum af lífrænum efnum. Meðal örgjörva frá Intel röð, Pentium Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ örgjörvar nota allir þennan pakka.

2. CBGA (CeramicBGA) undirlag: það er keramik undirlag. Raftengingin milli flíssins og undirlagsins er venjulega sett upp með flipflís (FlipChip, FC í stuttu máli). Meðal örgjörva frá Intel röð, Pentium I, II og Pentium Pro örgjörvar hafa allir notað þennan pakka.

⒊FCBGA (FilpChipBGA) undirlag: hörð marglaga undirlag.

⒋TBGA (TapeBGA) undirlag: Undirlagið er ræmulaga mjúkt 1-2 lag PCB hringrásarborð.

5. CDPBGA (Carity Down PBGA) hvarfefni: vísar til flísasvæðisins (einnig þekkt sem holrúmssvæðið) með ferhyrndu dæld í miðju pakkans.

Eiginleikar:

1. Þó að fjöldi I/O pinna hafi aukist, er fjarlægðin milli pinna mun stærri en QFP pökkunaraðferðarinnar, sem bætir afraksturinn.

2. Þó að orkunotkun BGA aukist, er hægt að bæta rafhitaafköst vegna notkunar á stýrðri hrunflíssuðu.

⒊Töfin á sendingunni er lítil og aðlögunartíðnin er verulega bætt.

4. Hægt er að nota samplanar suðu til samsetningar og áreiðanleiki er verulega bættur.

Eftir meira en tíu ára þróun er BGA umbúðaaðferðin komin í hagnýtt stig. Árið 1987 byrjaði hið fræga Citizen fyrirtæki að þróa flögur (þ.e. BGA) sem pakkað var í plastkúlurit. Síðan bættust fyrirtæki eins og Motorola og Compaq einnig í hóp þróunar BGA. Árið 1993 tók Motorola forystuna í að beita BGA á farsíma. Sama ár notaði Compaq það einnig á vinnustöðvum og tölvum. Þar til fyrir fimm eða sex árum síðan byrjaði Intel Corporation að nota BGA í tölvuörgjörva (þ.e. Pentium II, Pentium III, Pentium IV o.s.frv.) og kubbasettum (eins og i850), sem áttu þátt í að ýta undir stækkun BGA notkunarsviða . BGA hefur orðið afar vinsæl IC umbúðatækni. Markaðsstærð hans á heimsvísu var 1,2 milljarðar stykki árið 2000. Áætlað er að eftirspurn á markaði árið 2005 muni aukast um meira en 70 prósent miðað við árið 2000.

CSP flísastærð

Með alþjóðlegri eftirspurn eftir persónulegum og léttum rafeindavörum hefur umbúðatæknin þróast yfir í CSP (Chip Size Package). Það dregur úr stærð flísarpakkans útlínur, þannig að stærð pakkans getur verið eins stór og stærð berra flísarinnar. Það er, hliðarlengd pakkaðs IC er ekki meira en 1,2 sinnum meiri en flíssins og IC svæðið er aðeins 1,4 sinnum stærra en deyja.

CSP umbúðir má skipta í fjóra flokka

⒈Lead Frame Type (hefðbundið blý rammaform), dæmigerða framleiðendur eru Fujitsu, Hitachi, Rohm, Goldstar og svo framvegis.

2. Stíf interposer tegund (harður interposer tegund), dæmigerð framleiðendur eru Motorola, Sony, Toshiba, Panasonic og svo framvegis.

⒊Flexible Interposer Type (mjúk interposer tegund), sú frægasta er microBGA frá Tessera, og sim-BGA frá CTS notar sömu reglu. Aðrir framleiðendur sem eru fulltrúar eru General Electric (GE) og NEC.

⒋Wafer Level Package (oblátastærðarpakki): Ólíkt hefðbundinni einflögupökkunaraðferð er WLCSP að skera alla oblátuna í einstaka flís. Það segist vera meginstraumur umbúðatækni í framtíðinni og hefur verið fjárfest í rannsóknum og þróun. Þar á meðal FCT, Aptos, Casio, EPIC, Fujitsu, Mitsubishi Electronics o.fl.

Eiginleikar:

1. Það uppfyllir auknar þarfir flís I/O pinna.

2. Hlutfallið á milli flísflatar og pakkningasvæðis er mjög lítið.

⒊ stytta seinkunina til muna.

CSP umbúðir eru hentugar fyrir IC með litlum fjölda pinna, svo sem minnislykla og flytjanlegar rafeindavörur. Í framtíðinni mun það verða mikið notað í upplýsingatækjum (IA), stafrænt sjónvarp (DTV), rafbók (E-Book), þráðlaust net WLAN/GigabitEthemet, ADSL/farsímakubb, Bluetooth (Bluetooth) og annað sem kemur upp vörur.

Og BGA, CSP, TBGA og PBGA lóðun og aflóðun: