封装CPU的技术特点素描 |
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| 2004-05-20 Itdoor/帷幄 |
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作为计算机的重要组成部分，CPU的性能直接影响计算机的整体性能。而CPU制造工艺的最后一步也是最关键一步就是CPU的封装技术，采用不同封装技术的CPU，在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的CPU产品。一般来说，衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。而且每出现一代新的CPU，就伴随着一种新的封装技术，该技术适应的工作频率越来越高，而且耐热性能也越来越好。下面就是几种典型的CPU芯片的封装技术介绍：
1、DIP技术
该技术也叫双列直插式封装技术，该技术采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。该技术一般适合PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便；而且芯片面积与封装面积比值较大。
2、BGA技术
该技术的英文全称为Ball Grid Array Package，中文含义为球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的I/O引脚数增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。另外该技术的组装可用共面焊接，从而能大大提高封装的可靠性；并且由该技术实现的封装CPU信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。
3、CSP技术
该技术也叫芯片尺寸封装技术，这种技术的出现主要是为了减少芯片封装外形的尺寸用的。使用该技术，生产厂商可以做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。一般来说，由该技术封装的CPU芯片面积与封装面积比值很小，因此这种类型的CPU工作频率和耐热性能也比较高，而且这种类型的CPU还可以满足芯片I/O引脚不断增加的需要，同时在时间的延迟方面也有着出色的表现。
4、QFP技术
这种技术的中文含义叫方型扁平式封装技术，该技术实现的CPU芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。该技术封装CPU时操作方便，可靠性高；而且其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用；该技术主要适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线。
5、PFP技术
该技术的英文全称为Plastic Flat Package，中文含义为塑料扁平组件式封装。用这种技术封装的芯片同样也必须采用SMD技术将芯片与主板焊接起来。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盘。将芯片各脚对准相应的焊盘，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。该技术与上面的QFP技术基本相似，只是外观的封装形状不同而已。
6、ZIF技术
该技术的中文含义是指零插拔力的插座。使用该封装技术的CPU可以很容易、轻松地插入插座中，然后将搬手压回原处，利用插座本身的特殊结构产生的挤压力，将CPU的管脚与插座牢牢的接触，绝对不会存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的搬手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。
7、PGA技术
该技术也叫插针网格阵列封装技术，由这种技术封装的芯片内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为了使得CPU能够更方便的安装和拆卸，从486芯片开始，出现了一种ZIF CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。该技术一般用于插拔操作比较频繁的场合之下。
8、MCM技术
随着集成电路技术的进步，对集成电路的封装要求更加严格，出现了MCM封装技术。该技术能解决单一的芯片集成度和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样电子组件系统，从而出现了MCM多芯片组件系统。使用该封装技术的CPU芯片往往系统可靠性能比其他封装形式的芯片要高一些。 |
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