Característiques i avantatges de diverses formes d'embalatge de semiconductors:
Paquet DIP en línia dual-
DIP (Dual In Line Package) es refereix a xips de circuits integrats que s'embalen en un format de doble línia. La gran majoria dels circuits integrats (CI) de mida petita i mitjana (-) utilitzen aquest format d'embalatge, i el nombre de pins generalment no supera els 100. El xip de la CPU empaquetat en DIP té dues files de pins que s'han d'inserir en un sòcol de xip amb estructura DIP. Per descomptat, també es pot connectar directament a una placa de circuit amb el mateix nombre de forats de soldadura i disposició geomètrica per a la soldadura. S'ha de tenir especial cura en inserir i desconnectar xips empaquetats DIP de la presa de xip per evitar danyar els pins.
L'embalatge DIP té les característiques següents:
1. Apte per perforar i soldar a PCB (placa de circuit imprès), fàcil d'operar.
La relació entre l'àrea d'encenall i l'àrea d'envasat és relativament gran, el que resulta en un volum més gran.
El 8088 de les CPU de la sèrie Intel adopta aquesta forma d'embalatge, igual que la memòria cau i els primers xips de memòria.
Embalatge de matriu de graella de boles BGA
Amb el desenvolupament de la tecnologia de circuits integrats, els requisits d'embalatge dels circuits integrats són cada cop més estrictes. Això es deu al fet que la tecnologia d'embalatge està relacionada amb la funcionalitat del producte. Quan la freqüència de l'IC supera els 100 MHz, els mètodes d'embalatge tradicionals poden produir l'anomenat fenomen "CrossTalk". A més, quan el nombre de pins a l'IC és superior a 208, els mètodes d'embalatge tradicionals tenen les seves pròpies dificultats. Per tant, a més d'utilitzar l'embalatge QFP, la majoria dels xips de gran nombre de pins actuals (com els xips gràfics i els conjunts de xips) han canviat a la tecnologia d'embalatge BGA (Ball Grid Array Package). BGA s'ha convertit en la millor opció per a l'embalatge de CPU d'alta-densitat, alt-rendiment i múltiples pins, xips de pont sud/nord a les plaques base i altres dispositius des del seu aparició.
La tecnologia d'embalatge BGA es pot dividir en cinc categories: 1. Substrat PBGA (Plasric BGA): generalment una placa multi-capes composta per 2-4 capes de materials orgànics. A les CPU de la sèrie Intel, tots els processadors Pentium II, III i IV utilitzen aquesta forma d'embalatge.
2. Substrat CBGA (Ceramic BGA): es refereix a un substrat ceràmic, i la connexió elèctrica entre xips i substrats s'instal·la normalment mitjançant un mètode d'instal·lació de xip flip (FC). A les CPU de la sèrie Intel, els processadors Pentium I, II i Pentium Pro han adoptat aquesta forma d'embalatge.
3. Substrat FCBGA (FilpChipBGA): substrat dur multi-capa.
4. Substrat TBGA (TapeBGA): el substrat és una placa de circuit PCB d'1-2 capes amb un material tou com una tira.
5. Substrat CDPBGA (Carity Down PBGA): es refereix a la zona del xip (també coneguda com a zona de la cavitat) amb una depressió de forma quadrada al centre de l'envàs.
L'embalatge BGA té les característiques següents:
Tot i que el nombre de pins d'E/S ha augmentat, la distància entre pins és molt més gran que la de l'embalatge QFP, la qual cosa millora el rendiment.
Tot i que augmenta el consum d'energia de BGA, l'ús de la soldadura de xips de col·lapse controlable pot millorar el rendiment elèctric i tèrmic.
3. El retard de transmissió del senyal és petit i la freqüència d'adaptació millora molt.
4. El muntatge es pot realitzar mitjançant soldadura coplanar, millorant molt la fiabilitat.
El mètode d'embalatge BGA ha entrat a l'etapa pràctica després de més de deu anys de desenvolupament. El 1987, Citizen Corporation al Japó va començar a desenvolupar xips amb embalatge de matriu de quadrícula de boles (BGA) encapsulat en plàstic. Posteriorment, empreses com Motorola i Compaq també es van unir al desenvolupament de BGA. El 1993, Motorola va ser el primer a aplicar BGA als telèfons mòbils. El mateix any, Compaq també ho va aplicar a estacions de treball i ordinadors PC. Fins fa cinc o sis anys, Intel va començar a utilitzar BGA en CPU d'ordinadors (com Pentium II, Pentium III, Pentium IV, etc.) i chipsets (com i850), que van tenir un paper important en l'ampliació del camp d'aplicació de BGA. BGA s'ha convertit en una tecnologia d'embalatge IC extremadament popular, amb una mida de mercat global de 1.200 milions de peces l'any 2000. S'espera que la demanda del mercat augmenti en més d'un 70% el 2005 en comparació amb l'any 2000.
