內(nèi)存芯片封裝技術(shù)的發(fā)展
發(fā)布時(shí)間:2008/5/27 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):472
     隨著計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,為了更好地與之相配合,內(nèi)存產(chǎn)品也由后臺(tái)走出,成為除cpu外的另一關(guān)注焦點(diǎn)。作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分,內(nèi)存的性能直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能。而內(nèi)存制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是內(nèi)存的封裝技術(shù),采用不同封裝技術(shù)的內(nèi)存條,在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的內(nèi)存產(chǎn)品。
    封裝技術(shù)其實(shí)就是一種將集成電路打包的技術(shù)。拿我們常見(jiàn)的內(nèi)存來(lái)說(shuō),我們實(shí)際看到的體積和外觀并不是真正的內(nèi)存的大小和面貌,而是內(nèi)存芯片經(jīng)過(guò)打包即封裝后的產(chǎn)品。這種打包對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)是必須的,也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離,以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電學(xué)性能下降。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的pcb(印制電路板)的設(shè)計(jì)和制造,因此它又是至關(guān)重要的。
    目前業(yè)界普遍采用的封裝技術(shù)盡管多種多樣,但是有90%采用的是tsop(如圖1所示)技術(shù),tsop英文全稱為thin small outline package(薄型小尺寸封裝),這是80年代出現(xiàn)的內(nèi)存第二代封裝技術(shù)的代表。tsop的一個(gè)典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳,如sdram的ic為兩側(cè)有引腳,sgram的ic四面都有引腳。tsop適合用smt表面安裝技術(shù)在pcb上安裝布線,封裝外形尺寸,寄生參數(shù)減小,適合高頻應(yīng)用,操作方便,可靠性高。采用這種技術(shù)的品牌有三星、現(xiàn)代、kingston等,tsop目前廣泛應(yīng)用于sdram內(nèi)存的制造上,但是隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步,tsop已越來(lái)越不適用于高頻、高速的新一代內(nèi)存。
    如同微處理器一樣,內(nèi)存條的技術(shù)也是不斷地更新。大家可能已發(fā)現(xiàn)手中內(nèi)存條上的顆粒模樣漸漸在變,變得比以前更小、更精致。變化不僅在表面上,而且這些新型的芯片在適用頻率和電氣特性上比老前輩又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這一結(jié)晶應(yīng)歸功于那些廠商選用了新型內(nèi)存芯片封裝技術(shù)。以tinybga和blp技術(shù)為代表的新型芯片封裝技術(shù)逐漸成熟起來(lái)。
    首先我們要提及的就是tinybga技術(shù),tinybga技術(shù)是kingmax的專利,于1998年8月開(kāi)發(fā)成功。要了解tinybga技術(shù),首先要知道bga是什么,bga為ball-gird-array的英文縮寫,即球柵陣列封裝,是新一代的芯片封裝技術(shù),它的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)是可增加i/o數(shù)和間距,消除高i/o數(shù)帶來(lái)的生產(chǎn)成本和可靠性問(wèn)題。它已經(jīng)在筆記本電腦的內(nèi)存、主板芯片組等大規(guī)模集成電路的封裝領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。比如我們所熟知的intel 845pe、via kt400芯片組等都是采用這一封裝技術(shù)的產(chǎn)品。
    tinybga就是微型bga的意思,tinybga英文全稱為tiny ball grid array(小型球柵陣列封裝),其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14,屬于bga封裝技術(shù)的一個(gè)分支。該項(xiàng)革新技術(shù)的應(yīng)用可以使所有計(jì)算機(jī)中的dram內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍,tinybga采用bt樹(shù)脂以替代傳統(tǒng)的tsop技術(shù),具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。
    tinybga封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了驚人的提升,在和128m tsop封裝的144針so-dimm相同空間的pcb板上利用tinybga封裝方式可以制造256m內(nèi)存。以相同大小的兩片內(nèi)存模塊而言,tinybga封裝方式的容量比tsop高一倍,但價(jià)格卻未有明顯變化。資料顯示,采用tinybga封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品以相同容量比較,體積只有tsop封裝的三分之一;當(dāng)內(nèi)存模組的制程直徑小于0.25 m時(shí)tinybga封裝的成本要小于tsop封裝成本。
    tinybga封裝內(nèi)存的i/o端子是由芯片中心方向引出的,而tsop則是由四周引出。這有效地縮短了信號(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)的四分之一,因此信號(hào)的衰減便隨之減少。這樣不僅大幅度升芯片的抗干擾、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的外額,而采用傳統(tǒng)tsop封裝最高只可抗150mhz的外額。而且,用tinybga封裝的內(nèi)存,不但體積較之相同容量的tsop封裝芯片小,同時(shí)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。于是,tinybga內(nèi)存便擁有更高的熱傳導(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。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試顯示,tinybga的熱抗阻比tsop的低75%。很明顯與傳統(tǒng)tsop封裝方式相比,tinybga封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。
    除了tinybga之外,blp技術(shù)也是目前市場(chǎng)上常用的一種技術(shù),blp英文全稱為bottom leaded plastic(底部引出塑封技術(shù)),其芯片面積與封裝面積之比大于1:1.1,符合csp(chip size package)填封裝規(guī)范。不僅高度和面積極小,而且電氣特性得到了
     隨著計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,為了更好地與之相配合,內(nèi)存產(chǎn)品也由后臺(tái)走出,成為除cpu外的另一關(guān)注焦點(diǎn)。作為計(jì)算機(jī)的重要組成部分,內(nèi)存的性能直接影響計(jì)算機(jī)的整體性能。而內(nèi)存制造工藝的最后一步也是最關(guān)鍵一步就是內(nèi)存的封裝技術(shù),采用不同封裝技術(shù)的內(nèi)存條,在性能上存在較大差距。只有高品質(zhì)的封裝技術(shù)才能生產(chǎn)出完美的內(nèi)存產(chǎn)品。
    封裝技術(shù)其實(shí)就是一種將集成電路打包的技術(shù)。拿我們常見(jiàn)的內(nèi)存來(lái)說(shuō),我們實(shí)際看到的體積和外觀并不是真正的內(nèi)存的大小和面貌,而是內(nèi)存芯片經(jīng)過(guò)打包即封裝后的產(chǎn)品。這種打包對(duì)于芯片來(lái)說(shuō)是必須的,也是至關(guān)重要的。因?yàn)樾酒仨毰c外界隔離,以防止空氣中的雜質(zhì)對(duì)芯片電路的腐蝕而造成電學(xué)性能下降。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。由于封裝技術(shù)的好壞還直接影響到芯片自身性能的發(fā)揮和與之連接的pcb(印制電路板)的設(shè)計(jì)和制造,因此它又是至關(guān)重要的。
    目前業(yè)界普遍采用的封裝技術(shù)盡管多種多樣,但是有90%采用的是tsop(如圖1所示)技術(shù),tsop英文全稱為thin small outline package(薄型小尺寸封裝),這是80年代出現(xiàn)的內(nèi)存第二代封裝技術(shù)的代表。tsop的一個(gè)典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳,如sdram的ic為兩側(cè)有引腳,sgram的ic四面都有引腳。tsop適合用smt表面安裝技術(shù)在pcb上安裝布線,封裝外形尺寸,寄生參數(shù)減小,適合高頻應(yīng)用,操作方便,可靠性高。采用這種技術(shù)的品牌有三星、現(xiàn)代、kingston等,tsop目前廣泛應(yīng)用于sdram內(nèi)存的制造上,但是隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步,tsop已越來(lái)越不適用于高頻、高速的新一代內(nèi)存。
    如同微處理器一樣,內(nèi)存條的技術(shù)也是不斷地更新。大家可能已發(fā)現(xiàn)手中內(nèi)存條上的顆粒模樣漸漸在變,變得比以前更小、更精致。變化不僅在表面上,而且這些新型的芯片在適用頻率和電氣特性上比老前輩又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。這一結(jié)晶應(yīng)歸功于那些廠商選用了新型內(nèi)存芯片封裝技術(shù)。以tinybga和blp技術(shù)為代表的新型芯片封裝技術(shù)逐漸成熟起來(lái)。
    首先我們要提及的就是tinybga技術(shù),tinybga技術(shù)是kingmax的專利,于1998年8月開(kāi)發(fā)成功。要了解tinybga技術(shù),首先要知道bga是什么,bga為ball-gird-array的英文縮寫,即球柵陣列封裝,是新一代的芯片封裝技術(shù),它的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)是可增加i/o數(shù)和間距,消除高i/o數(shù)帶來(lái)的生產(chǎn)成本和可靠性問(wèn)題。它已經(jīng)在筆記本電腦的內(nèi)存、主板芯片組等大規(guī)模集成電路的封裝領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。比如我們所熟知的intel 845pe、via kt400芯片組等都是采用這一封裝技術(shù)的產(chǎn)品。
    tinybga就是微型bga的意思,tinybga英文全稱為tiny ball grid array(小型球柵陣列封裝),其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14,屬于bga封裝技術(shù)的一個(gè)分支。該項(xiàng)革新技術(shù)的應(yīng)用可以使所有計(jì)算機(jī)中的dram內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍,tinybga采用bt樹(shù)脂以替代傳統(tǒng)的tsop技術(shù),具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。
    tinybga封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了驚人的提升,在和128m tsop封裝的144針so-dimm相同空間的pcb板上利用tinybga封裝方式可以制造256m內(nèi)存。以相同大小的兩片內(nèi)存模塊而言,tinybga封裝方式的容量比tsop高一倍,但價(jià)格卻未有明顯變化。資料顯示,采用tinybga封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品以相同容量比較,體積只有tsop封裝的三分之一;當(dāng)內(nèi)存模組的制程直徑小于0.25 m時(shí)tinybga封裝的成本要小于tsop封裝成本。
    tinybga封裝內(nèi)存的i/o端子是由芯片中心方向引出的,而tsop則是由四周引出。這有效地縮短了信號(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)的四分之一,因此信號(hào)的衰減便隨之減少。這樣不僅大幅度升芯片的抗干擾、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的外額,而采用傳統(tǒng)tsop封裝最高只可抗150mhz的外額。而且,用tinybga封裝的內(nèi)存,不但體積較之相同容量的tsop封裝芯片小,同時(shí)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。于是,tinybga內(nèi)存便擁有更高的熱傳導(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。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試顯示,tinybga的熱抗阻比tsop的低75%。很明顯與傳統(tǒng)tsop封裝方式相比,tinybga封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。
    除了tinybga之外,blp技術(shù)也是目前市場(chǎng)上常用的一種技術(shù),blp英文全稱為bottom leaded plastic(底部引出塑封技術(shù)),其芯片面積與封裝面積之比大于1:1.1,符合csp(chip size package)填封裝規(guī)范。不僅高度和面積極小,而且電氣特性得到了
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