內(nèi)存的顆粒封裝技術(shù)

　　內(nèi)存的顆粒封裝技術(shù)大全.后面有更詳細(xì)的解釋什么是顆粒封裝.

　　DIP封裝

　　上個(gè)世紀(jì)的70年代，芯片封裝基本都采用DIP（Dual ln-line Package，雙列直插式封裝）封裝，此封裝形式在當(dāng)時(shí)具有適合PCB（印刷電路板）穿孔安裝，布線和操作較為方便等特點(diǎn)。DIP封裝的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，括多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP等。但DIP封裝形式封裝效率是很低的，其芯片面積和封裝面積之比為1：1.86，這樣封裝產(chǎn)品的面積較大，內(nèi)存條PCB板的面積是固定的，封裝面積越大在內(nèi)存上安裝芯片的數(shù)量就越少，內(nèi)存條容量也就越小。同時(shí)較大的封裝面積對(duì)內(nèi)存頻率、傳輸速率、電器性能的提升都有影響。理想狀態(tài)下芯片面積和封裝面積之比為1：1將是 好的，但這是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，除非不進(jìn)行封裝，但隨著封裝技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)比值日益接近，現(xiàn)在已經(jīng)有了1：1.14的內(nèi)存封裝技術(shù)。

　　CSP封裝

　　CSP（Chip Scale Package），是芯片級(jí)封裝的意思。CSP封裝 新一代的內(nèi)存芯片封裝技術(shù)，其技術(shù)性能又有了新的提升。CSP封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過(guò)1:1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近1:1的理想情況，絕對(duì)尺寸也僅有32平方毫米，約為普通的BGA的1/3，僅僅相當(dāng)于TSOP內(nèi)存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲(chǔ)容量提高三倍。

　　CSP封裝內(nèi)存不但體積小，同時(shí)也更薄，其金屬基板到散熱體的 有效散熱路徑僅有0.2毫米，大大提高了內(nèi)存芯片在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的可靠性，線路阻抗顯著減小，芯片速度也隨之得到大幅度提高。

　　CSP封裝內(nèi)存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，其衰減隨之減少，芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升，這也使得CSP的存取時(shí)間比BGA改善15%－20%。在CSP的封裝方式中，內(nèi)存顆粒是通過(guò)一個(gè)個(gè)錫球焊接在PCB板上，由于焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較大，所以內(nèi)存芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去。CSP封裝可以從背面散熱，且熱效率良好，CSP的熱阻為35℃/W，而TSOP熱阻40℃/W。

　　TSOP封裝

　　到了上個(gè)世紀(jì)80年代，內(nèi)存第二代的封裝技術(shù)TSOP出現(xiàn)，得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可，時(shí)至今日仍舊是內(nèi)存封裝的主流技術(shù)。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。TSOP內(nèi)存是在芯片的周圍做出引腳，采用SMT技術(shù)（表面安裝技術(shù)）直接附著在PCB板的表面。TSOP封裝外形尺寸時(shí)，寄生參數(shù)(電流大幅度變化時(shí)，引起輸出電壓擾動(dòng)) 減小，適合高頻應(yīng)用，操作比較方便，可靠性也比較高。同時(shí)TSOP封裝具有成品率高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了極為廣泛的應(yīng)用。

　　TSOP封裝方式中，內(nèi)存芯片是通過(guò)芯片引腳焊接在PCB板上的，焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較小，使得芯片向PCB辦傳熱就相對(duì)困難。而且TSOP封裝方式的內(nèi)存在超過(guò)150MHz后，會(huì)產(chǎn)品較大的信號(hào)干擾和電磁干擾。

　　BGA封裝

　　20世紀(jì)90年代隨著技術(shù)的進(jìn)步，芯片集成度不斷提高，I/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，對(duì)集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要，BGA封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫，即球柵陣列封裝。

　　采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍，BGA與TSOP相比，具有更小的體積，更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了很大提升，采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下，體積只有TSOP封裝的三分之一；另外，與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比，BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

　　BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了，但引腳間距并沒有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少；寄生參數(shù)減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。

　　說(shuō)到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術(shù)，TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array（小型球柵陣列封裝），屬于是BGA封裝技術(shù)的一個(gè)分支,是Kingmax公司于1998年8月開發(fā)成功的，其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高2～3倍，與TSOP封裝產(chǎn)品相比，其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。

　　采用TinyBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量情況下體積只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出的，而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，信號(hào)傳輸線的長(zhǎng)度僅是傳統(tǒng)的TSOP技術(shù)的1/4，因此信號(hào)的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提升了芯片的抗干擾、抗噪性能，而且提高了電性能。采用TinyBGA封裝芯片可抗高達(dá)300MHz的外頻，而采用傳統(tǒng)TSOP封裝技術(shù) 高只可抗150MHz的外頻。

　　TinyBGA封裝的內(nèi)存其厚度也更薄（封裝高度小于0.8mm），從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此，TinyBGA內(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率，非常適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng)，穩(wěn)定性極佳。

　　總結(jié):

　　顆粒封裝其實(shí)就是內(nèi)存芯片所采用的封裝技術(shù)類型，封裝就是將內(nèi)存芯片裹起來(lái)，以避免芯片與外界接觸，防止外界對(duì)芯片的損害。空氣中的雜質(zhì)和不良?xì)怏w，乃至水蒸氣都會(huì)腐蝕芯片上的精密電路，進(jìn)而造成電學(xué)性能下降。不同的封裝技術(shù)在制造工序和工藝方面差異很大，封裝后對(duì)內(nèi)存芯片自身性能的發(fā)揮也起到至關(guān)重要的作用。