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不同芯片封裝技術(shù)對(duì)芯片效能有什么影響?

 Long_龍1993 2020-07-19
存儲(chǔ)芯片的制造流程想必大家還不是很熟悉,根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈劃分,核心環(huán)節(jié)主要包括四個(gè)部分:IC設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝、成品測(cè)試。其中芯片封裝與成品測(cè)試,中國(guó)憑借其資源優(yōu)勢(shì),則有望率先崛起。,宏旺半導(dǎo)體具有獨(dú)家核心封測(cè)技術(shù),能有效把控芯片良品率,今天宏旺半導(dǎo)體和大家聊聊常見的幾種封裝技術(shù)。
什么是芯片封裝
封裝(Package)是把集成電路裝配為芯片最終產(chǎn)品的過程,簡(jiǎn)單地說,就是把鑄造廠生產(chǎn)出來的集成電路裸片(Die)放在一塊起到承載作用的基板上,把管腳引出來,然后固定包裝成為一個(gè)整體。封裝,就是指把硅片上的電路管腳,用導(dǎo)線接引到外部接頭處,以便于其它器件連接。
封裝的作用
芯片封裝一是為了防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降,芯片必須與外界隔離;二是封裝后的芯片更便于安裝和運(yùn)輸。它不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用,而且還通過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部芯片與外部電路的連接。
BGA
球形觸點(diǎn)陳列,表面貼裝型封裝之一。在印刷基板的背面按陳列方式制作出球形凸點(diǎn)用以 代替引腳,在印刷基板的正面裝配 LSI (大規(guī)模集成電路)芯片,然后用模壓樹脂或灌封方法進(jìn)行密封。
宏旺半導(dǎo)體ICMAX DDR就采用的是這種封裝形式,如下圖:
BGA優(yōu)點(diǎn)有很多:
引腳不易變形。
引腳可超過200,是多引腳LSI 用的一種封裝。最初,BGA 的引腳(凸點(diǎn))中心距為1.5mm,引腳數(shù)為225。也有一些LSI 廠家正在開發(fā)500 引腳的BGA。
熱傳導(dǎo):BGA封裝與具有分立引線(即具有支腳的封裝)的封裝相比,封裝和PCB之間具有較低的熱阻。這使得封裝內(nèi)的集成電路產(chǎn)生的熱量更容易流向PCB,防止芯片過熱。
低電感引線:電導(dǎo)體越短,其不必要的電感越低。BGA與封裝和PCB之間的距離非常短,具有較低的引線電感,使其具有針對(duì)固定器件的卓越的電氣性能。
TSOP
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)。內(nèi)存封裝的外形呈長(zhǎng)方形,且封裝芯片的周圍都有I/O引腳,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,宏旺半導(dǎo)體DFlash采用的正是此種封裝技術(shù)。
FBGA
作為新一代的芯片封裝技術(shù),在BGA、TSOP的基礎(chǔ)上,F(xiàn)BGA的性能又有了革命性的提升。FBGA封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過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。這樣在相同體積下,內(nèi)存條可以裝入更多的芯片,從而增大單條容量。
也就是說,與BGA封裝相比,同等空間下FBGA封裝可以將存儲(chǔ)容量提高三倍,展示了三種封裝技術(shù)內(nèi)存芯片的比較,從中我們可以清楚的看到內(nèi)存芯片封裝技術(shù)正向著更小的體積方向發(fā)展。ICMAX eMMC與UFS均是采用此種封裝形式,衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是芯片面積與封裝面積之比,這個(gè)比值越接近1越好。
VFBGA
是一種封裝類型,超微細(xì)球柵陣列。球柵陣列封裝不僅提供了種類繁多的邏輯產(chǎn)品系列,而且增加了 I/O 密度,從而縮減板級(jí)空間。
上圖為ICMAX eMCP,宏旺半導(dǎo)體eMCP與uMCP都采用的是VFGBA封裝技術(shù)。為了順應(yīng)小型化、密集化產(chǎn)品的行業(yè)趨勢(shì),VFBGA封裝占用的面積僅為31.5mm2,與TSOP所占用空間相比,節(jié)省達(dá) 70% 至75%,保持在108mm2,從而有助于實(shí)現(xiàn)所需的面積。與LFBGA類似,VFBGA封裝較TSOP封裝也實(shí)現(xiàn)了更佳的電器和散熱性能,成為當(dāng)前業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)封裝的更好的替代。
QFN
四側(cè)無引腳扁平封裝(更通俗點(diǎn),也稱方形扁平無引腳封裝),表面貼裝型封裝之一。體積?。簾o引腳焊盤設(shè)計(jì)占有更小的PCB面積, 重量輕:組件非常薄(
每種封裝都有優(yōu)缺點(diǎn),不同的產(chǎn)品適用于不同的封裝形式,想要查芯片使用的是什么封裝形式,可以關(guān)注宏旺半導(dǎo)體哦~

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