Paking Keripik

Cangkang yang digunakan untuk memasang chip sirkuit terpadu semikonduktor memainkan peran menempatkan, memperbaiki, menyegel, melindungi chip dan meningkatkan kinerja elektrotermal, dan juga merupakan jembatan untuk mengkomunikasikan dunia internal chip dengan sirkuit eksternal - kontak pada chip terhubung ke cangkang kemasan dengan kabel Pada pin, pin ini terhubung ke perangkat lain melalui kabel pada papan cetak. Oleh karena itu, pengemasan memainkan peran penting untuk CPU dan sirkuit terintegrasi LSI lainnya.

Sejak Intel Corporation merancang dan memproduksi chip mikroprosesor 4-bit pada tahun 1971, selama 20 tahun terakhir, CPU telah berkembang dari Intel 4004, 80286, 80386, 80486 menjadi Pentium, PⅡ, PⅢ, P4, dari 4- bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit telah berkembang menjadi 64-bit; frekuensi utama telah berkembang dari MHz menjadi GHz saat ini; jumlah transistor yang terintegrasi dalam chip CPU melonjak dari lebih dari 2,000 menjadi lebih dari 10 juta; skala teknologi manufaktur semikonduktor telah berubah dari SSI, MSI, LSI, VLSI (IC skala sangat besar) menjadi ULSI. Pin input/output (I/O) paket secara bertahap meningkat dari lusinan menjadi ratusan, dan bahkan mungkin mencapai 2000. Ini semua merupakan perubahan besar.

Sirkuit terpadu yang umum digunakan

Sirkuit terpadu yang umum digunakan

Semua orang sudah akrab dengan CPU, 286, 386, 486, Pentium, PII, Celeron, K6, K6-2, Athlon... Saya yakin Anda dapat membuat daftar panjang seperti beberapa. Namun jika menyangkut pengemasan CPU dan sirkuit terintegrasi berskala besar lainnya, tidak banyak orang yang mengetahuinya. Yang disebut paket mengacu pada cangkang yang digunakan untuk memasang chip sirkuit terpadu semikonduktor. Ini tidak hanya memainkan peran menempatkan, memperbaiki, menyegel, melindungi chip dan meningkatkan konduktivitas termal, tetapi juga berfungsi sebagai jembatan antara dunia internal chip dan sirkuit eksternal-kontak pada chip. Kabel dihubungkan ke pin pada rumah paket, dan pin ini dihubungkan ke perangkat lain melalui kabel pada papan sirkuit tercetak. Oleh karena itu, pengemasan memainkan peran penting untuk CPU dan sirkuit terintegrasi LSI (Large Scalc Integration) lainnya, dan kemunculan CPU generasi baru sering disertai dengan penggunaan bentuk kemasan baru. Teknologi pengemasan chip telah mengalami beberapa generasi perubahan, dari DIP, QFP, PGA, BGA, ke CSP dan kemudian ke MCM, indikator teknis semakin maju dari generasi ke generasi, termasuk rasio area chip ke area paket adalah semakin mendekati 1, frekuensi yang berlaku semakin tinggi, dan ketahanan suhu semakin baik dan lebih baik. Jumlah pin meningkat, jarak pin berkurang, bobot berkurang, keandalan ditingkatkan.

Enkapsulasi Komponen

Paket PQFP (Plastic Quad Flat Package) memiliki jarak yang sangat kecil antara pin chip, dan pinnya sangat tipis. Umumnya, sirkuit terpadu berskala besar atau sangat besar mengadopsi bentuk paket ini, dan jumlah pin umumnya lebih dari 100. Chip yang dikemas dalam bentuk ini harus menggunakan SMD (Surface Mount Device Technology) untuk menyolder chip ke motherboard. Chip yang dipasang oleh SMD tidak perlu melubangi motherboard, dan umumnya telah merancang sambungan solder untuk pin yang sesuai di permukaan motherboard. Sejajarkan pin chip dengan sambungan solder yang sesuai, dan kemudian penyolderan dengan papan utama dapat direalisasikan. Keripik yang disolder dengan cara ini sulit dibongkar tanpa alat khusus.

Keripik yang dikemas dalam metode PFP (Plastic Flat Package) pada dasarnya sama dengan metode PQFP. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa PQFP umumnya berbentuk persegi, sedangkan PFP dapat berbentuk persegi atau persegi panjang.

Fitur:

1. Sangat cocok untuk teknologi pemasangan permukaan SMD untuk memasang dan menyambungkan pada papan sirkuit PCB.

2. Cocok untuk penggunaan frekuensi tinggi. ⒊Mudah dioperasikan dan keandalan tinggi.

4. Rasio antara area chip dan area paket kecil.

80286, 80386 dan beberapa motherboard 486 dalam CPU seri Intel menggunakan paket ini.

Untuk SMD,PQFP dan PFP dll. menyolder atau melepas solder:

Susunan Kotak Bola BGA

Dengan perkembangan teknologi sirkuit terpadu, persyaratan pengemasan untuk sirkuit terpadu menjadi lebih ketat. Ini karena teknologi pengemasan terkait dengan fungsionalitas produk. Ketika frekuensi IC melebihi 100MHz, metode pengemasan tradisional dapat menghasilkan apa yang disebut fenomena "CrossTalk (crosstalk)", dan ketika jumlah pin IC lebih besar dari 208 Pin, Enkapsulasi tradisional mengalami kesulitan. Oleh karena itu, selain menggunakan kemasan PQFP, sebagian besar chip dengan jumlah pin tinggi saat ini (seperti chip grafis dan chipset, dll.) telah beralih ke teknologi pengemasan BGA (Ball Grid Array Package). Segera setelah BGA muncul, itu menjadi pilihan terbaik untuk paket multi-pin dengan kepadatan tinggi, kinerja tinggi, seperti CPU dan chip south/north bridge pada motherboard.

Teknologi pengemasan BGA dapat dibagi menjadi lima kategori

1. Substrat PBGA (Plastic BGA): umumnya papan berlapis-lapis yang terdiri dari 2-4 lapisan bahan organik. Di antara CPU seri Intel, prosesor Pentium Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ semuanya menggunakan paket ini.

2. Substrat CBGA (CeramicBGA): yaitu substrat keramik. Sambungan listrik antara chip dan substrat biasanya dipasang oleh chip flip (disingkat FlipChip, FC). Di antara CPU seri Intel, prosesor Pentium I, II, dan Pentium Pro semuanya sudah menggunakan paket ini.

⒊FCBGA (FilpChipBGA) substrat: substrat multi-lapisan keras.

⒋Substrat TBGA (TapeBGA): Substrat adalah papan sirkuit PCB lapisan lunak 1-2 berbentuk strip.

5. Substrat CDPBGA (Carity Down PBGA): mengacu pada area chip (juga dikenal sebagai area rongga) dengan depresi persegi di tengah paket.

Fitur:

1. Meskipun jumlah pin I/O telah meningkat, jarak antar pin jauh lebih besar daripada metode pengemasan QFP, yang meningkatkan hasil.

2. Meskipun konsumsi daya BGA meningkat, kinerja elektrotermal dapat ditingkatkan karena penggunaan pengelasan chip keruntuhan yang terkontrol.

⒊Penundaan transmisi sinyal kecil, dan frekuensi adaptasi sangat ditingkatkan.

4. Pengelasan Coplanar dapat digunakan untuk perakitan, dan keandalannya sangat ditingkatkan.

Setelah lebih dari sepuluh tahun pengembangan, metode pengemasan BGA telah memasuki tahap praktis. Pada tahun 1987, perusahaan Citizen yang terkenal mulai mengembangkan chip (yaitu BGA) yang dikemas dalam susunan jaringan bola plastik. Kemudian, perusahaan seperti Motorola dan Compaq juga bergabung dalam barisan pengembangan BGA. Pada tahun 1993, Motorola memimpin penerapan BGA ke ponsel. Pada tahun yang sama, Compaq juga menerapkannya pada workstation dan PC. Hingga lima atau enam tahun yang lalu, Intel Corporation mulai menggunakan BGA di CPU komputer (yaitu Pentium II, Pentium III, Pentium IV, dll.) dan chipset (seperti i850), yang berperan dalam mendorong perluasan bidang aplikasi BGA . BGA telah menjadi teknologi pengemasan IC yang sangat populer. Ukuran pasar globalnya adalah 1,2 miliar keping pada tahun 2000. Diperkirakan permintaan pasar pada tahun 2005 akan meningkat lebih dari 70 persen dibandingkan tahun 2000.

Ukuran chip CSP

Dengan permintaan global untuk produk elektronik yang dipersonalisasi dan ringan, teknologi pengemasan telah berkembang menjadi CSP (Chip Size Package). Ini mengurangi ukuran garis paket chip, sehingga ukuran paket bisa sebesar ukuran chip kosong. Artinya, panjang sisi IC yang dikemas tidak lebih dari 1,2 kali panjang chip, dan luas IC hanya 1,4 kali lebih besar dari die.

Kemasan CSP dapat dibagi menjadi empat kategori

⒈Jenis Bingkai Timbal (bentuk bingkai timah tradisional), produsen perwakilan termasuk Fujitsu, Hitachi, Rohm, Goldstar, dan sebagainya.

2. Tipe Interposer Rigid (tipe interposer keras), pabrikan perwakilan termasuk Motorola, Sony, Toshiba, Panasonic, dan sebagainya.

⒊Tipe Interposer Fleksibel (tipe interposer lunak), yang paling terkenal adalah microBGA Tessera, dan sim-BGA CTS juga menggunakan prinsip yang sama. Pabrikan lain yang diwakili termasuk General Electric (GE) dan NEC.

⒋Paket Level Wafer (paket ukuran wafer): Berbeda dari metode pengemasan chip tunggal tradisional, WLCSP memotong seluruh wafer menjadi chip individual. Ia mengklaim sebagai arus utama teknologi pengemasan masa depan dan telah diinvestasikan dalam penelitian dan pengembangan. Termasuk FCT, Aptos, Casio, EPIC, Fujitsu, Mitsubishi Electronics, dll.

Fitur:

1. Memenuhi kebutuhan pin I/O chip yang terus meningkat.

2. Rasio antara area chip dan area paket sangat kecil.

⒊ sangat mempersingkat waktu tunda.

Kemasan CSP cocok untuk IC dengan jumlah pin yang sedikit, seperti memory stick dan produk elektronik portabel. Di masa depan, ini akan digunakan secara luas di peralatan informasi (IA), TV digital (DTV), e-book (E-Book), jaringan nirkabel WLAN/GigabitEthemet, chip ADSL/ponsel, Bluetooth (Bluetooth) dan lainnya yang sedang berkembang produk.

Dan penyolderan dan pematrian BGA, CSP, TBGA dan PBGA: