设为首页  |    |  广告服务  |  客服中心
当前位置: 首页 » 百科 » LED封装器件 » 正文

LED常见的封装形式

字体变大  字体变小 发布日期:2014-05-20  浏览次数:959
核心提示:OPGA(Organic pin grid Array,有机管脚阵列)。这种封装的基底使用的是玻璃纤维,类似印刷电路板上的材料。此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离,可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。AMD公司的AthlonXP系列CPU大多使用此类封装。
1、OPGA封装
OPGA(Organic pin grid Array,有机管脚阵列)。这种封装的基底使用的是玻璃纤维,类似印刷电路板上的材料。此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。OPGA封装拉近了外部电容和处理器内核的距离,可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。AMD公司的AthlonXP系列CPU大多使用此类封装。
 
2、mPGA封装
mPGA,微型PGA封装,目前只有AMD公司的Athlon 64和英特尔公司的Xeon(至强)系列CPU等少数产品所采用,而且多是些高端产品,是种先进的封装形式。
 
3、CPGA封装
CPGA也就是常说的陶瓷封装,全称为Ceramic PGA。主要在Thunderbird(雷鸟)核心和“Palomino”核心的Athlon处理器上采用。
 
4、FC-PGA封装
FC-PGA封装是反转芯片针脚栅格阵列的缩写,这种封装中有针脚插入插座。这些芯片被反转,以至片模或构成计算机芯片的处理器部分被暴露在处理器的上部。通过将片模暴露出来,使热量解决方案可直接用到片模上,这样就能实现更有效的芯片冷却。为了通过隔绝电源信号和接地信号来提高封装的性能,FC-PGA 处理器在处理器的底部的电容放置区域(处理器中心)安有离散电容和电阻。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。FC-PGA 封装用于奔腾 III 和英特尔 赛扬 处理器,它们都使用 370 针。
 
5、FC-PGA2封装
FC-PGA2 封装与 FC-PGA 封装类型很相似,除了这些处理器还具有集成式散热器 (IHS)。集成式散热器是在生产时直接安装到处理器片上的。由于 IHS 与片模有很好的热接触并且提供了更大的表面积以更好地发散热量,所以它显著地增加了热传导。FC-PGA2 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器(370 针)和奔腾 4 处理器(478 针)。
 
6、OOI封装
OOI 是 OLGA 的简写。OLGA 代表了基板栅格阵列。OLGA 芯片也使用反转芯片设计,其中处理器朝下附在基体上,实现更好的信号完整性、更有效的散热和更低的自感应。OOI 有一个集成式导热器 (IHS),能帮助散热器将热量传给正确安装的风扇散热器。OOI 用于奔腾 4 处理器,这些处理器有 423 针。

7、PPGA封装
“PPGA”的英文全称为“Plastic Pin Grid Array”,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。

8、S.E.C.C.封装
“S.E.C.C.”是“Single Edge Contact Cartridge”缩写,是单边接触卡盒的缩写。为了与主板连接,处理器被插入一个插槽。它不使用针脚,而是使用“金手指”触点,处理器使用这些触点来传递信号。S.E.C.C. 被一个金属壳覆盖,这个壳覆盖了整个卡盒组件的顶端。卡盒的背面是一个热材料镀层,充当了散热器。S.E.C.C. 内部,大多数处理器有一个被称为基体的印刷电路板连接起处理器、二级高速缓存和总线终止电路。S.E.C.C. 封装用于有 242 个触点的英特尔奔腾II 处理器和有 330 个触点的奔腾II 至强和奔腾 III 至强处理器。
 
9、S.E.C.C.2 封装
S.E.C.C.2 封装与 S.E.C.C. 封装相似,除了S.E.C.C.2 使用更少的保护性包装并且不含有导热镀层。S.E.C.C.2 封装用于一些较晚版本的奔腾II 处理器和奔腾 III 处理器(242 触点)。
 
10、S.E.P.封装
“S.E.P.”是“Single Edge Processor”的缩写,是单边处理器的缩写。“S.E.P.”封装类似于“S.E.C.C.”或者“S.E.C.C.2”封装,也是采用单边插入到Slot插槽中,以金手指与插槽接触,但是它没有全包装外壳,底板电路从处理器底部是可见的。“S.E.P.”封装应用于早期的242根金手指的Intel Celeron 处理器。
 
11、PLGA封装
PLGA是Plastic Land Grid Array的缩写,即塑料焊盘栅格阵列封装。由于没有使用针脚,而是使用了细小的点式接口,所以PLGA封装明显比以前的FC-PGA2等封装具有更小的体积、更少的信号传输损失和更低的生产成本,可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率,同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。目前Intel公司Socket 775接口的CPU采用了此封装。
 
12、CuPGA封装
CuPGA是Lidded Ceramic Package Grid Array的缩写,即有盖陶瓷栅格阵列封装。其与普通陶瓷封装最大的区别是增加了一个顶盖,能提供更好的散热性能以及能保护CPU核心免受损坏。AMD64系列CPU采用了此封装。
 
封装的作用
封装(Package)对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁和规格通用功能的作用。封装的主要作用有:
 
(1)物理保护。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降,保护芯片表面以及连接引线等,使相当柔嫩的芯片在电气或热物理等方面免受外力损害及外部环境的影响;同时通过封装使芯片的热膨胀系数与框架或基板的热膨胀系数相匹配,这样就能缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力,从而可防止芯片损坏失效。基于散热的要求,封装越薄越好,当芯片功耗大于2W时,在封装上需要增加散热片或热沉片,以增强其散热冷却功能;5~1OW时必须采取强制冷却手段。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。
 
(2)电气连接。封装的尺寸调整(间距变换)功能可由芯片的极细引线间距,调整到实装基板的尺寸间距,从而便于实装操作。例如从以亚微米(目前已达到0.1 3μm以下)为特征尺寸的芯片,到以10μm为单位的芯片焊点,再到以100μm为单位的外部引脚,最后剑以毫米为单位的印刷电路板,都是通过封装米实现的。封装在这里起着由小到大、由难到易、由复杂到简单的变换作用,从而可使操作费用及材料费用降低,而且能提高工作效率和可靠性,特别是通过实现布线长度和阻抗配比尽可能地降低连接电阻,寄生电容和电感来保证正确的信号波形和传输速度。
 
(3)标准规格化。规格通用功能是指封装的尺寸、形状、引脚数量、间距、长度等有标准规格,既便于加工,又便于与印刷电路板相配合,相关的生产线及生产设备都具有通用性。这对于封装用户、电路板厂家、半导体厂家都很方便,而且便于标准化。相比之下,裸芯片实装及倒装目前尚不具备这方面的优势。由于组装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的印刷电路板(PCB)的设计和制造,对于很多集成电路产品而言,组装技术都是非常关键的一环。
 
内存的封装技术
 
如今计算机的“心”奔腾不止,以百兆为单位的高速提升让我们不得不感叹CPU技术的成熟和完善。不过,光有一颗速急力猛的芯好像还远远不够,为了让计算机真正快速地跑起来,整个内外系统都需要齐齐跟进,而内存则一向是一个关注焦点。作为计算机的“运作机舱”,内存的性能直接影响计算机的整体表现,重要性是不言而喻的。与CPU一样,内存的制造工艺同样对其性能高低具有决定意义,而在内存制造工艺流程上的最后一步也是最关键一步就是内存的封装技术。采用不同封装技术的内存条,在性能上也会存在较大差距。从DIP、TSOP到BGA,不断发展的封装技术使得内存向着高频、高速的目标继续迈进,而NORCENT Micro-CSP等新型技术的出现,则意味着内存封装已经进入到CSP时代。
 
内存封装,“品质”外衣
 
我们所使用的每一条内存,其实是由数量庞大的集成电路组合而成,只不过这些电路,都是需要最后打包完成,这类将集成电路打包的技术就是所谓的封装技术。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,对于很多集成电路产品而言,封装技术都是非常关键的一环。
 
在我们的计算机里,CPU需要严格地封装,内存条也同样不可怠慢,对于常见的内存条而言,我们实际看到的体积和外观并不是真正的内存的大小和面貌,那一个一个整齐排列的小黑块即内存芯片经过打包封装后的成果。对于内存这样以芯片为主的产品来说,封装技术不仅保证芯片与外界隔离,防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电学性能下降;而且封装技术的好坏还直接关系到与芯片连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,从而对芯片自身性能的表现和发挥产生深刻的影响。如此而言,封装技术好比内存的一件外衣,而内存品质在这里则是典型的“以貌取人”,越“高档”的外衣身价也就越高了。如同微处理器一样,内存条的技术也是不断地更新。人们手中内存条上的颗粒模样渐渐在变,变得比以前更小、更精致。变化不仅在表面上,而且这些新型的芯片在适用频率和电气特性上比老前辈又有了长足的进步。这一结晶应归功新型的内存芯片封装技术所带来的成果。
 
3D封装技术
 
由于电子整机和系统在航空、航天、计算机等领域对小型化、轻型化、薄型化等高密度组装要求的不断提高,在MCM的基础上,对于有限的面积,电子组装必然在二维组装的基础上向z方向发展,这就是所谓的三维(3D)封装技术,这是今后相当长时间内实现系统组装的有效手段。
 
实现3D封装主要有三种方法。一种是埋置型,即将元器件埋置在基板多层布线内或埋置、制作在基板内部。电阻和电容一般可随多层布线用厚、薄膜法埋置于多层基板中,而IC芯片一般要紧贴基板。还可以在基板上先开槽,将IC芯片嵌入,用环氧树脂固定后与基板平面平齐,然后实施多层布线,最上层再安装IC芯片,从而实现3D封装。第二种方法是有源基板型,这是用硅圆片IC(WSI)作基板时,先将WSI用一般半导体IC制作方法作一次元器件集成化,这就成了有源基板。然后再实施多层布线,顶层仍安装各种其他lC芯片或其他元器件,实现3D封装。这一方法是人们最终追求并力求实现的一种3D封装技术。第三种方法是叠层法,即将两个或多个裸芯片或封装芯片在垂直芯片方向上互连成为简单的3D封装。更多的是将各个已单面或双面组装的MCM叠装在一起,再进行上下多层互连,就可实现3D封装。其上下均可加热沉,这种3D结构又称为3D.MCM。由于3D的组装密度高,功耗大,基板多为导热性好的高导热基板,如硅、氮化铝和金刚石薄膜等。还可以把多个硅圆片层叠在一起,形成3D封装。
 
先进的叠层式3D封装技术
近几年来,先进的封装技术已在IC制造行业开始出现,如多芯片模块(MCM)就是将多个IC芯片按功能组合进行封装,特别是三维(3D)封装首先突破传统的平面封装的概念,组装效率高达200%以上。它使单个封装体内可以堆叠多个芯片,实现了存储容量的倍增,业界称之为叠层式3D封装;其次,它将芯片直接互连,互连线长度显著缩短,信号传输得更快且所受干扰更小;再则,它将多个不同功能芯片堆叠在一起,使单个封装体实现更多的功能,从而形成系统芯片封装新思路;最后,采用3D封装的芯片还有功耗低、速度快等优点,这使电子信息产品的尺寸和重量减小数十倍。正是由于3D封装拥有无可比拟的技术优势,加上多媒体及无线通信设备的使用需求,才使这一新型的封装方式拥有广阔的发展空间。
 
最常见的裸芯片叠层3D封装先将生长凸点的合格芯片倒扣并焊接在薄膜基板上,这种薄膜基板的材质为陶瓷或环氧玻璃,其上有导体布线,内部也有互连焊点,两侧还有外部互连焊点,然后再将多个薄膜基板进行叠装互连。
 
裸芯片叠层的工艺过程为:第一步,在芯片上生长凸点并进行倒扣焊接。如果采用金凸点,则由金丝成球的方式形成凸点,在250~400 ℃下,加压力使芯片与基板互连;若用铅锡凸点,则采用 Pb95Sn5(重量比)的凸点,这样的凸点具有较高的熔点,而不致在下道工艺过程中熔化。具体方法,先在低于凸点熔点的温度(180~250 ℃)下进行芯片和基板焊接,在这一温度下它们靠金属扩散来焊接;然后加热到250~400 ℃,在这一温度下焊料球熔化,焊接完毕。第一步的温度是经过成品率试验得到的,当低于150 ℃时断路现象增加;而当高于300 ℃时,则相邻焊点的短路现象增多。第二步,在芯片与基板之间0.05 mm的缝隙内填入环氧树脂胶,即进行下填料。第三步,将生长有凸点的基板叠装在一起,该基板上的凸点是焊料凸点,其成分为Pb/Sn或Sn/Ag,熔点定在200~240 ℃。这最后一步是将基板叠装后,再在230~250 ℃的温度下进行焊接。
 
MCM叠层的工艺流程与裸芯片叠层的工艺流程基本一致。除上述边缘导体焊接采用互连方式外,叠层3D封装还有多种互连方式,例如引线键合叠层芯片就是一种采用引线键合技术实现叠层互连的,该方法的适用范围比较广。此外,叠层互连工艺还有叠层载带、折叠柔性电路等方式。叠层载带是用载带自动键合(TAB)实现IC互连,可进而分为印刷电路板(PCB)叠层TAB和引线框架TAB。折叠柔性电路方式是先将裸芯片安装在柔性材料上,然后将其折叠,从而形成三维叠层的封装形式。
 
 
 
【免责声明】本文仅代表作者个人观点,与搜搜LED网无关。本网站对文中所包含内容的真实性、准确性或完整性不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。所有投稿或约稿,一经采用,即被视为完全授权,本网有权在不通知作者的情形下,在本传媒旗下平台选择调用。
【版权声明】「搜搜LED」网所刊原创内容之著作权属于「搜搜LED」网站所有,包括在标题后表明(本刊)字的均属本刊原创并已刊登杂志的文章,本着信息共享与尊重原创作者的原则,转载必须注明来源:搜搜LED网或《LED照明世界》或《LED屏显世界》,如有发现在未注明来源的情况下复制、转载或出版,将追究其相关法律责任。
 
[ 百科搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
在线评论
 
推荐图文
推荐百科
点击排行
最新资讯
LED网 | 微峰会 | 案例欣赏 | 微信 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 北京InfoComm China 2024展会 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅 | 粤ICP备09180418号

©2014搜搜LED网版权所有  >

购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)
 
顶部微信二维码微博二维码
底部
扫描微信二维码关注我为好友
扫描微博二维码关注我为好友