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CPU芯片组的2种封装方式

来源:网络 | 2007-3-25 | (有2184人读过)

芯片组的南北桥芯片、显示芯片以及声道芯片等等,主要采用的封装方式是BGA或PQFP封装。

1、BGA(Ball Grid Array)球状矩阵排列封装

  随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208 Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

  BGA封装技术又可详分为五大类:

  PBGA(Plasric BGA)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板,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,芯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。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。

  CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC)的安装方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式

FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。

  TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。

  CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。

  BGA封装的I/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。而虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能,另外,它的信号传输延迟小,适应频率大大提高以及组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

2、PQFP(Plastic Quad Flat Package)塑料方型扁平式封装

  PQFP封装的芯片的四周均有引脚,其引脚数一般都在100以上,而且引脚之间距离很小,管脚也很细,一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片边上的引脚与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。

  将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PQFP封装适用于SMD表面安装技术在PCB上安装布线,适合高频使用,它具有操作方便、可靠性高、芯片面积与封装面积比值较小等优点。但PQFP的缺点也很明显:为了适应电路组装密度的进一步提高,PQFP的引脚间距不断缩小,I/O引脚数不断增加,封装体积也不断加大,这给电路组装生产带来了许多困难,导致成品率下降和组装成本的提高。

  上面介绍的是一些市场上比较常见的相关芯片的封装方式,可以预测的是,随着技术的发展以及生产工艺的成熟,新的封装技术也会更可靠,更小更易操作化的方向发展。
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