内存封装及封装作用
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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
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。