Дефлакурация чипов и основные характеристики 

DIP двусторонняя радиальный разъемный корпус
DIP относится к интегральным схемам, выполненным в виде двухрядного DIP-модуля. Подавляющее большинство ИС малой и средней степени интеграции используют эту форму корпуса, причём количество выводов обычно не превышает 100. Процессорные чипы с DIP-модулями имеют две ряды выводов и требуют установки в DIP-разъём. Однако можно также напрямую монтировать их на печатные платы с соответствующим количеством и геометрией контактных отверстий. При установке и извлечении DIP-модулей из разъёмов следует проявлять особую осторожность, чтобы избежать повреждения выводов.
DIP-чипы с демонтажной упаковкой обладают следующими характеристиками:
1. Подходит для сварки с пробиванием отверстий на печатных платах (PCB), удобен в эксплуатации.
2. Соотношение площади чипа и площади корпуса велико, поэтому объем также велик.

QFP пластиковый квадратный плоский корпус и PFP пластиковый плоский модульный корпус
Чипы с корпусом QFP имеют очень маленькое расстояние между выводами и тонкие выводы. Обычно такие корпуса используются для крупномасштабных или сверхкрупномасштабных интегральных схем, количество выводов обычно превышает 100. Для монтажа таких чипов необходимо применять технологию SMD (технология поверхностного монтажа), при которой чипы привариваются к материнской плате. При поверхностном монтаже не требуется сверлить отверстия в плате, а на поверхности платы уже предусмотрены соответствующие точки для пайки. Выставив выводы чипа в соответствии с точками для пайки, можно осуществить его соединение с платой. Чипы, установленные таким способом, трудно демонтировать без специального инструмента.

Чипы, упакованные в формате PFP, по сути идентичны чипам в формате QFP. Единственное отличие заключается в том, что QFP обычно имеет квадратную форму, тогда как PFP может быть как квадратной, так и прямоугольной.
QFP/PFP корпус обладает следующими характеристиками:
1. Применяется для монтажа и разводки SMD-компонентов на печатных платах.
2. Подходит для частого использования.
3. Простота эксплуатации и высокая надежность.
4. Отношение площади чипа к площади корпуса невелико.

PGA (Pin Grid Array) корпус
Форма корпуса чипа PGA имеет несколько квадратных матриц контактов как внутри, так и снаружи чипа, причем каждая квадратная матрица контактов расположена по периметру чипа с определенным шагом. В зависимости от количества контактов они могут быть расположены в 2-5 кругов. При установке чип вставляется в специальный разъем PGA. Начиная с чипа 486, появился разъем CPU под названием ZIF, специально предназначенный для удобной установки и демонтажа CPU с корпусом PGA.
ZIF означает разъем с нулевой силой подключения. Подняв отвертку на этом разъеме, можно легко и просто вставить процессор. Затем, опустив отвертку обратно, благодаря специальной конструкции разъема создается сжимающее усилие, которое обеспечивает надежный контакт выводов процессора с разъемом, исключая любые проблемы с плохим контактом. Для извлечения процессора достаточно просто поднять отвертку разъема, снимая давление, после чего процессор можно легко извлечь.

PGA-упаковка обладает следующими характеристиками:
1. Удобство подключения и отключения, высокая надежность.
2. Может адаптироваться к более высокой частоте.

BGA (Ball Grid Array) корпусная упаковка
С развитием технологии интегральных схем требования к их упаковке становятся более строгими. Это связано с тем, что технология упаковки влияет на функциональность продукта. Когда частота ИС превышает 100 МГц, традиционные методы упаковки могут вызывать так называемое явление “CrossTalk”. Кроме того, при количестве выводов ИС более 208, традиционные методы упаковки становятся затруднительными. Поэтому, помимо использования технологии упаковки QFP, большинство современных микросхем с большим количеством выводов перешли на технологию BGA. BGA с момента появления стал оптимальным выбором для высокоплотных, высокопроизводительных и многовыводных упаковок, таких как чипы CPU, южный/северный мосты на материнских платах.
Технология BGA-упаковки может быть дополнительно разделена на пять основных категорий:
1. Субстрат PBGA: обычно это многослойная плата, состоящая из 2-4 слоев органического материала.
2. CBGA подложка: то есть керамическая подложка, электрическое соединение между чипом и подложкой обычно осуществляется методом обратной установки чипа.
3. Подложка FCBGA: жесткая многослойная подложка.
4. TBGA подложка: Подложка представляет собой мягкий ленточный печатный узел из 1-2 слоев.
5. Субстрат CDPBGA: относится к корпусу с квадратной вогнутой областью чипа в центре.
BGA-упаковка обладает следующими характеристиками:
1. Хотя количество выводов I/O увеличилось, расстояние между выводами значительно превышает способ упаковки QFP, что повышает выход годной продукции.
2. Хотя энергопотребление BGA увеличивается, благодаря использованию технологии пайки контролируемым падением кристалла, это позволяет улучшить электротермические характеристики.
3. Задержка передачи сигнала мала, а адаптация к частоте значительно повышена.
4. Монтаж возможен методом коаксиального пайления, что значительно повышает надежность.

CSP — чип-силитовый корпус
С ростом глобального спроса на персонализированные и легкие электронные устройства технологии упаковки достигли этапа CSP. Они сокращают габариты корпуса чипа, при этом размер корпуса соответствует размеру чипа. То есть после упаковки размер стороны ИС не превышает 1,2 раза размера чипа, а площадь ИС не более чем в 1,4 раза больше площади кристалла.
CSP-упаковка обладает следующими характеристиками:
1. Удовлетворяет растущую потребность в увеличении количества выводов микросхемы.
2. Соотношение площади чипа к площади корпуса очень мало.
3. Значительно сокращает время задержки.

MCM многокристальный модуль
Для решения проблемы низкой степени интеграции и недостаточной функциональности отдельных чипов, несколько высокопроизводительных, высоконадежных и высокоплотных чипов объединяются с помощью технологии SMD на высокоплотных многослойных межсоединительных подложках, формируя разнообразные электронные модульные системы, что приводит к появлению MCM-систем (многочиповых модульных систем).

Многочиповый модуль MCM
Чтобы решить проблему низкой интеграции и несовершенной функциональности одного чипа, несколько чипов с высокой степенью интеграции, высокой производительностью и высокой надежностью образуют широкий спектр электронных модульных систем с технологией SMD на многослойной взаимосвязанной базе с высокой плотностью, что приводит к появлению многочиповой модульной системы MCM.
MCM имеет следующие характеристики:
1.Время задержки инкапсуляции уменьшается, и легко достичь высокой скорости модуля.
Уменьшить размер и вес упаковки всей машины / модуля.
3. Значительно повысилась надежность системы.

Короче говоря, поскольку CPU и другие сверхбольшие интегральные схемы продолжают развиваться, форма упаковки интегральных схем также постоянно корректируется и меняется, а прогресс в форме упаковки, в свою очередь, будет способствовать развитию технологии чипов.