Характеристики та переваги різних форм упаковки напівпровідників:
DIP дворядний-пакет
DIP (Dual In Line Package) відноситься до чіпів інтегральних схем, упакованих у подвійний лінійний формат. Переважна більшість малих і середніх-інтегральних схем (ІС) використовують цей формат упаковки, і кількість контактів зазвичай не перевищує 100. Мікросхема процесора, упакована в DIP, має два ряди контактів, які потрібно вставляти в роз’єм мікросхеми зі структурою DIP. Звичайно, його також можна безпосередньо підключити до друкованої плати з тією ж кількістю отворів для пайки та геометричним розташуванням для пайки. Слід бути особливо обережним, вставляючи чи від’єднуючи мікросхеми DIP із роз’єму мікросхеми, щоб уникнути пошкодження контактів.
DIP упаковка має такі характеристики:
1. Підходить для штампування та пайки на друкованій платі (друкованій платі), простий у експлуатації.
Співвідношення між площею мікросхеми та площею упаковки є відносно великим, що призводить до більшого об’єму.
8088 у процесорах серії Intel приймає цю форму упаковки, як і кеш-пам’ять і перші мікросхеми пам’яті.
Упаковка масиву кулькової сітки BGA
З розвитком технології інтегральних схем вимоги до упаковки інтегральних схем стають суворішими. Це тому, що технологія упаковки пов’язана з функціональністю товару. Коли частота мікросхеми перевищує 100 МГц, традиційні методи упаковки можуть спричинити так званий феномен «CrossTalk». Крім того, коли кількість контактів на IC перевищує 208, традиційні методи упаковки мають свої труднощі. Таким чином, окрім використання упаковки QFP, більшість сьогоднішніх чіпів із великою кількістю контактів (таких як графічні чіпи та набори мікросхем) перейшли на технологію упаковки BGA (Ball Grid Array Package). BGA став найкращим вибором для високої-щільності, високої-продуктивності та багатоконтактної упаковки процесорів, мікросхем південного/північного мосту на материнських платах та інших пристроїв з моменту його появи.
Технологію пакування BGA можна розділити на п’ять категорій: 1. Підкладка PBGA (Plasric BGA): зазвичай багатошарова плата, що складається з 2-4 шарів органічних матеріалів. У процесорах серії Intel, процесорах Pentium II, III та IV використовується ця форма упаковки.
2. Підкладка CBGA (Ceramic BGA): відноситься до керамічної підкладки, і електричне з’єднання між чіпами та підкладками зазвичай встановлюється за допомогою методу встановлення фліп-чіпа (FC). У процесорах серії Intel процесори Pentium I, II і Pentium Pro мають таку форму упаковки.
3. Підкладка FCBGA (FilpChipBGA): тверда багатошарова підкладка.
4. Підкладка TBGA (TapeBGA): підкладка являє собою 1-2-шарову друковану плату з м’яким матеріалом, схожим на стрічку.
5. Підкладка CDPBGA (Carity Down PBGA): відноситься до області мікросхеми (також відомої як область порожнини) з поглибленням квадратної форми в центрі упаковки.
BGA упаковка має наступні характеристики:
Хоча кількість контактів вводу/виводу збільшилася, відстань між контактами набагато більша, ніж у упаковці QFP, що покращує продуктивність.
Хоча енергоспоживання BGA збільшується, використання пайки чіпів із регульованим згортанням може покращити електричні та теплові характеристики.
3. Затримка передачі сигналу мала, а частота адаптації значно покращена.
4. Збірку можна здійснити за допомогою копланарного зварювання, що значно підвищує надійність.
Метод упаковки BGA вийшов на практичну стадію після більш ніж десяти років розробки. У 1987 році корпорація Citizen в Японії почала розробку чіпів із пластиковою інкапсульованою кульковою сітковою упаковкою (BGA). Згодом до розробки BGA також приєдналися такі компанії, як Motorola і Compaq. У 1993 році Motorola першою застосувала BGA для мобільних телефонів. У тому ж році Compaq також застосував його до робочих станцій і ПК. Ще п’ять-шість років тому Intel почала використовувати BGA в комп’ютерних процесорах (таких як Pentium II, Pentium III, Pentium IV тощо) і чіпсетах (таких як i850), що зіграло певну роль у розширенні сфери застосування BGA. BGA стала надзвичайно популярною технологією упаковки IC, у 2000 році світовий ринок склав 1,2 мільярда одиниць. Очікується, що ринковий попит у 2005 році зросте більш ніж на 70% порівняно з 2000 роком.
