內存顆粒封裝方式

   顆粒封裝其實(shí)就是內存芯片所采用的封裝技術(shù)類(lèi)型，封裝就是將內存芯片包裹起來(lái)，以避免芯片與外界接觸，防止外界對芯片的損害�？諝庵械碾s質(zhì)和不良氣體，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，封裝后對內存芯片自身性能的發(fā)揮也起到至關(guān)重要的作用。

　　隨著(zhù)光電、微電制造工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品始終在朝著(zhù)更小、更輕、更便宜的方向發(fā)展，因此芯片元件的封裝形式也不斷得到改進(jìn)。芯片的封裝技術(shù)多種多樣，有DIP、POFP、TSOP、bga、QFP、CSP等等，種類(lèi)不下三十種，經(jīng)歷了從DIP、TSOP到BGA的發(fā)展歷程。芯片的封裝技術(shù)已經(jīng)歷了幾代的變革，性能日益先進(jìn)，芯片面積與封裝面積之比越來(lái)越接近，適用頻率越來(lái)越高，耐溫性能越來(lái)越好，以及引腳數增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便。
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     DIP封裝
    上個(gè)世紀的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，此封裝形式在當時(shí)具有適合PCB（印刷電路板）穿孔安裝，布線(xiàn)和操作較為方便等特點(diǎn)。DIP封裝的結構形式多種多樣，包括多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線(xiàn)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，內存條PCB板的面積是固定的，封裝面積越大在內存上安裝芯片的數量就越少，內存條容量也就越小。同時(shí)較大的封裝面積對內存頻率、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將是最好的，但這是無(wú)法實(shí)現的，除非不進(jìn)行封裝，但隨著(zhù)封裝技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)比值日益接近，現在已經(jīng)有了1：1.14的內存封裝技術(shù)。
     TSOP封裝        
　　到了上個(gè)世紀80年代，內存第二代的封裝技術(shù)TSOP出現，得到了業(yè)界廣泛的認可，時(shí)至今日仍舊是內存封裝的主流技術(shù)。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫(xiě)，意思是薄型小尺寸封裝。TSOP內存是在芯片的周?chē)�做出引腳，采用SMT技術(shù)（表面安裝技術(shù)）直接附著(zhù)在PCB板的表面。TSOP封裝外形尺寸時(shí)，寄生參數(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用。
    TSOP封裝方式中，內存芯片是通過(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辦傳熱就相對困難。而且TSOP封裝方式的內存在超過(guò)150MHz后，會(huì )產(chǎn)品較大的信號干擾和電磁干擾。
      BGA封裝   
    20世紀90年代隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，芯片集成度不斷提高，I/O引腳數急劇增加，功耗也隨之增大，對集成電路封裝的要求也更加嚴格。為了滿(mǎn)足發(fā)展的需要，BGA封裝開(kāi)始被應用于生產(chǎn)。BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫(xiě)，即球柵陣列封裝。
　　采用BGA技術(shù)封裝的內存，可以使內存在體積不變的情況下內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量有了很大提升，采用BGA封裝技術(shù)的內存產(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引腳數雖然增加了，但引腳間距并沒(méi)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；寄生參數減小，信號傳輸延遲小，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(zhuān)利TinyBGA技術(shù)，TinyBGA英文全稱(chēng)為T(mén)iny 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(kāi)發(fā)成功的，其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14，可以使內存在體積不變的情況下內存容量提高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的傳導距離，信號傳輸線(xiàn)的長(cháng)度僅是傳統的TSOP技術(shù)的1/4，因此信號的衰減也隨之減少。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300MHz的外頻，而采用傳統TSOP封裝技術(shù)最高只可抗150MHz的外頻。
　　TinyBGA封裝的內存其厚度也更�。ǚ庋b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內存擁有更高的熱傳導效率，非常適用于長(cháng)時(shí)間運行的系統，穩定性極佳。  
   
      CSP封裝
　　CSP（Chip Scale Package），是芯片級封裝的意思。CSP封裝最新一代的內存芯片封裝技術(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)相當接近1:1的理想情況，絕對尺寸也僅有32平方毫米，約為普通的BGA的1/3，僅僅相當于TSOP內存芯片面積的1/6。與BGA封裝相比，同等空間下CSP封裝可以將存儲容量提高三倍。
    CSP封裝內存不但體積小，同時(shí)也更薄，其金屬基板到散熱體的最有效散熱路徑僅有0.2毫米，大大提高了內存芯片在長(cháng)時(shí)間運行后的可靠性，線(xiàn)路阻抗顯著(zhù)減小，芯片速度也隨之得到大幅度提高。
　　CSP封裝內存芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號的傳導距離，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?xún)却嫘酒�在運行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導到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。