Chipslarni qadoqlash

Yarimo'tkazgichli integral mikrosxemani o'rnatish uchun ishlatiladigan qobiq chipni joylashtirish, mahkamlash, muhrlash, himoya qilish va elektrotermik ish faoliyatini yaxshilash rolini o'ynaydi, shuningdek, chipning ichki dunyosini tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ko'prik - kontaktlar. chipda o'rash qobig'iga simlar bilan ulanadi Pimlarda bu pinlar bosilgan taxtadagi simlar orqali boshqa qurilmalarga ulanadi. Shuning uchun qadoqlash protsessorlar va boshqa LSI integral mikrosxemalar uchun muhim rol o'ynaydi.

Intel korporatsiyasi 1971-yilda 4-bit mikroprotsessorli chiplarni ishlab chiqqan va ishlab chiqargandan beri so‘nggi 20 yil ichida protsessorlar Intel 4004, 80286, 80386, 80486 dan Pentium, PⅡ, PⅢ, P4 ga qadar 4- ishlab chiqilgan. bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit 64-bitga rivojlangan; asosiy chastota MGts dan hozirgi gigagertsgacha rivojlangan; protsessor chipiga integratsiyalangan tranzistorlar soni 2,000 dan 10 milliondan oshib ketdi; yarimo'tkazgichlarni ishlab chiqarish texnologiyasi ko'lami SSI, MSI, LSI, VLSI (juda keng ko'lamli IC) dan ULSI ga o'zgardi. Paketning kirish/chiqish (I/O) pinlari asta-sekin o'nlabdan yuzlabgacha ko'payadi va hatto 2000 ga yetishi mumkin. Bularning barchasi juda katta o'zgarishdir.

Ko'p ishlatiladigan integral mikrosxemalar

Ko'p ishlatiladigan integral mikrosxemalar

Har bir inson CPU, 286, 386, 486, Pentium, PII, Celeron, K6, K6-2, Athlon bilan allaqachon tanish... Menimcha, siz bir nechta kabi uzun ro'yxatni sanab o'tishingiz mumkin. Ammo protsessorlar va boshqa keng ko'lamli integral mikrosxemalarni qadoqlash haqida gap ketganda, buni ko'pchilik bilmaydi. Paket deb ataladigan narsa yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalar chipini o'rnatish uchun ishlatiladigan qobiqga ishora qiladi. U nafaqat chipni joylashtirish, mahkamlash, yopish, himoya qilish va issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish rolini o'ynaydi, balki chipning ichki dunyosi va tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ko'prik vazifasini ham bajaradi. Simlar paket korpusidagi pinlarga ulanadi va bu pinlar bosilgan elektron platadagi simlar orqali boshqa qurilmalarga ulanadi. Shuning uchun qadoqlash protsessorlar va boshqa LSI (Large Scalc Integrat~on) integral sxemalari uchun muhim rol o'ynaydi va yangi avlod protsessorlarining paydo bo'lishi ko'pincha yangi qadoqlash shakllaridan foydalanish bilan birga keladi. Chiplarni qadoqlash texnologiyasi DIP, QFP, PGA, BGA, CSP va keyin MCM ga qadar bir necha avlod o'zgarishlarini boshdan kechirdi, texnik ko'rsatkichlar avloddan-avlodga ko'proq rivojlangan, shu jumladan chip maydoni va paket maydoni nisbati. 1 ga yaqinlashish, qo'llanilishi mumkin Chastota tobora ortib bormoqda va harorat qarshiligi yaxshilanib bormoqda. PIN sonining ko'payishi, pin balandligining pasayishi, og'irlikning pasayishi, ishonchliligi yaxshilandi.

Komponentning inkapsulyatsiyasi

PQFP (Plastic Quad Flat Package) paketi chip pinlari orasida juda kichik masofaga ega va pinlar juda nozik. Odatda, keng ko'lamli yoki o'ta yirik integral mikrosxemalar ushbu paket shaklini qabul qiladi va pinlar soni odatda 100 dan ortiq. Ushbu shaklda qadoqlangan chiplar chipni anakartga lehimlash uchun SMD (Surface Mount Device Technology) dan foydalanishi kerak. SMD tomonidan o'rnatilgan chiplar anakartda teshik ochishga hojat yo'q va odatda anakart yuzasida mos keladigan pinlar uchun mo'ljallangan lehim birikmalariga ega. Chipning pinlarini mos keladigan lehim bo'g'inlari bilan tekislang, shundan so'ng asosiy taxta bilan lehimlash amalga oshirilishi mumkin. Shu tarzda lehimlangan chiplarni maxsus asboblarsiz qismlarga ajratish qiyin.

PFP (Plastic Flat Package) usulida qadoqlangan chiplar asosan PQFP usuli bilan bir xil. Yagona farq shundaki, PQFP odatda kvadrat, PFP esa kvadrat yoki to'rtburchak bo'lishi mumkin.

Xususiyatlari:

1. PCB elektron platalariga o'rnatish va simni o'rnatish uchun SMD sirtini o'rnatish texnologiyasiga mos keladi.

2. Yuqori chastotali foydalanish uchun javob beradi. ⒊Oson ishlash va yuqori ishonchlilik.

4. Chip maydoni va paket maydoni o'rtasidagi nisbat kichik.

Intel seriyali protsessorlaridagi 80286, 80386 va 486 ga yaqin anakartlar ushbu paketdan foydalanadi.

SMD, PQFP va PFP va boshqalar uchun lehimlash yoki desoldeirng:

BGA to'p panjara massivi

Integral mikrosxemalar texnologiyasining rivojlanishi bilan integral mikrosxemalar uchun qadoqlash talablari yanada qattiqroq. Buning sababi, qadoqlash texnologiyasi mahsulotning funksionalligi bilan bog'liq. IC chastotasi 100 MGts dan oshganda, an'anaviy qadoqlash usuli "CrossTalk (o'zaro bog'liq)" hodisasini keltirib chiqarishi mumkin va IC pinlari soni 208 pindan ko'p bo'lsa, an'anaviy Kapsülleme o'z qiyinchiliklariga duch keladi. Shuning uchun, PQFP qadoqlashdan foydalanish bilan bir qatorda, bugungi kunda yuqori pinli chiplar (masalan, grafik chiplar va chipsetlar va boshqalar) BGA (Ball Grid Array Package) qadoqlash texnologiyasiga aylandi. BGA paydo bo'lishi bilanoq, u yuqori zichlikli, yuqori unumdorlikka ega, protsessorlar va anakartlardagi janubiy/shimoliy ko'prik chiplari kabi ko'p pinli paketlar uchun eng yaxshi tanlovga aylandi.

BGA qadoqlash texnologiyasini besh toifaga bo'lish mumkin

1. PBGA (Plastik BGA) substrati: odatda organik materiallarning 2-4 qatlamidan tashkil topgan ko'p qatlamli taxta. Intel seriyali protsessorlari orasida Pentium Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ protsessorlari bu paketdan foydalanadilar.

2. CBGA (CeramicBGA) substrati: ya'ni keramik substrat. Chip va substrat o'rtasidagi elektr aloqasi odatda flip chip (qisqacha FlipChip, FC) tomonidan o'rnatiladi. Intel seriyali protsessorlari orasida Pentium I, II va Pentium Pro protsessorlari ushbu paketdan foydalanganlar.

⒊FCBGA (FilpChipBGA) substrat: qattiq ko'p qatlamli substrat.

⒋TBGA (TapeBGA) substrati: Substrat chiziq shaklidagi yumshoq 1-2 qatlamli PCB elektron platasidir.

5. CDPBGA (Carity Down PBGA) substrati: paketning markazida kvadrat tushkunlikka ega bo'lgan chip maydoniga (shuningdek, bo'shliq maydoni sifatida ham tanilgan) ishora qiladi.

Xususiyatlari:

1. I/U pinlarining soni ortgan bo'lsa-da, pinlar orasidagi masofa QFP qadoqlash usuliga qaraganda ancha katta, bu esa rentabellikni yaxshilaydi.

2. BGA ning quvvat iste'moli ortib borayotgan bo'lsa-da, elektrotermik ish faoliyatini nazorat ostida qulashi chipli payvandlashdan foydalanish tufayli yaxshilash mumkin.

⒊Signal uzatish kechikishi kichik va moslashish chastotasi sezilarli darajada yaxshilanadi.

4. Koplanar payvandlash yig'ish uchun ishlatilishi mumkin va ishonchliligi sezilarli darajada yaxshilanadi.

O'n yildan ortiq rivojlanishdan so'ng, BGA qadoqlash usuli amaliy bosqichga kirdi. 1987 yilda mashhur Citizen kompaniyasi plastik to'p panjara massivlariga qadoqlangan chiplarni (ya'ni BGA) ishlab chiqishni boshladi. Keyin Motorola va Compaq kabi kompaniyalar ham BGAni ishlab chiqish safiga qo'shildi. 1993 yilda Motorola BGA ni mobil telefonlarga qo'llashda yetakchilik qildi. Xuddi shu yili Compaq uni ish stantsiyalari va shaxsiy kompyuterlarda ham qo'llagan. Besh-olti yil oldin Intel korporatsiyasi BGA-dan kompyuter protsessorlarida (ya'ni Pentium II, Pentium III, Pentium IV va boshqalar) va chipsetlarda (masalan, i850) foydalanishni boshladi, bu esa BGA dastur maydonlarining kengayishiga turtki bo'ldi. . BGA juda mashhur IC qadoqlash texnologiyasiga aylandi. Uning jahon bozori hajmi 2000 yilda 1,2 milliard donani tashkil etdi. Hisob-kitoblarga ko'ra, 2005 yilda bozor talabi 2000 yilga nisbatan 70 foizdan ko'proq oshadi.

CSP chip hajmi

Shaxsiylashtirilgan va engil elektron mahsulotlarga bo'lgan global talab bilan qadoqlash texnologiyasi CSP (Chip Size Package) ga o'tdi. Bu chip paketi konturining o'lchamini kamaytiradi, shuning uchun paketning o'lchami yalang'och chipning o'lchami kabi katta bo'lishi mumkin. Ya'ni, qadoqlangan IC ning yon uzunligi chipdan 1,2 baravar ko'p emas va IC maydoni matritsadan atigi 1,4 baravar katta.

CSP qadoqlarini to'rt toifaga bo'lish mumkin

⒈Qo'rg'oshin ramka turi (an'anaviy qo'rg'oshin ramka shakli), vakillik ishlab chiqaruvchilari Fujitsu, Hitachi, Rohm, Goldstar va boshqalarni o'z ichiga oladi.

2. Rigid Interposer Type (qattiq interposer turi), vakillik ishlab chiqaruvchilari Motorola, Sony, Toshiba, Panasonic va boshqalarni o'z ichiga oladi.

⒊Moslashuvchan Interposer turi (yumshoq interposer turi), eng mashhuri Tessera microBGA va CTS sim-BGA ham xuddi shu printsipdan foydalanadi. Boshqa ishlab chiqaruvchilar orasida General Electric (GE) va NEC mavjud.

⒋Wafer darajasidagi paket (gofret o'lchami paketi): An'anaviy bitta chipli qadoqlash usulidan farqli o'laroq, WLCSP butun gofretni alohida chiplarga kesib tashlashdir. U qadoqlash texnologiyasining kelajakdagi asosiy yo'nalishi bo'lishini da'vo qilmoqda va tadqiqot va ishlanmalarga sarmoya kiritildi. Shu jumladan FCT, Aptos, Casio, EPIC, Fujitsu, Mitsubishi Electronics va boshqalar.

Xususiyatlari:

1. Bu chip I/U pinlarining ortib borayotgan ehtiyojlarini qondiradi.

2. Chip maydoni va paket maydoni o'rtasidagi nisbat juda kichik.

⒊ kechikish vaqtini ancha qisqartiradi.

CSP qadoqlash xotira kartalari va portativ elektron mahsulotlar kabi oz sonli pinli IClar uchun javob beradi. Kelajakda u axborot texnikasi (IA), raqamli televidenie (DTV), elektron kitob (E-Book), simsiz tarmoq WLAN/GigabitEthemet, ADSL/mobil telefon chipi, Bluetooth (Bluetooth) va boshqa rivojlanayotgan texnologiyalarda keng qo'llaniladi. mahsulotlar.

Va BGA, CSP, TBGA va PBGA lehimlash va lehimlash: