pcb中元器件封装和原理图中元器件封装是什么关系
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CPU：
从CPU诞生的那一天起，其封装技术就经历了多种变化。直到Pentium时代，封装形式才基本上稳定下来。80X86系列的CPU从8088开始经历了DIP、PQFP、PFP、PGA、BGA等多种在集成电路芯片中使用过的封装技术，其技术性能越来越强，适应的工作频率越来越高，而且耐热性能也越来越好，芯片面积与封装面积之比越来越接近于1∶1。了解CPU的封装形式，可以增加对CPU的进一步认识。
#1 一、封装形式的概念
所谓封装形式就是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过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相连接。
衡量一个226204.html" target="_blank" class="relatedlink">芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。一般来说，出现一代新的CPU，就伴随着一种新的封装形式。
#1 二、封装类型
1.DIP（Dual.In－line Package）双列直插式封装
DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。
DIP封装具有以下特点：
⑴适合PCB（印刷电路板）上穿孔焊接，操作方便。
⑵芯片面积与封装面积比值较大。
Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，许多Cache和早期的内存芯片也是这种封装形式。
2.PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑料方型扁平式封装和PFP（Plastic Flat Package）塑料扁平组件式封装
PQFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊盘。将芯片各脚对准相应的焊盘，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
PFP方式封装的芯片与PQFP方式基本相同。唯一的区别是PQFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。
PQFP封装具有以下特点：
⑴适用于SMD表面安装技术在PCB上安装布线。
⑵适合高频使用。
⑶操作方便，可靠性高。
⑷芯片面积与封装面积比值较小。
Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。
3.PGA（Pin Grid Array Package）插针网格阵列封装
PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为了使得CPU能够更方便的安装和拆卸，从486芯片开始，出现了一种ZIF CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。
ZIF（Zero Insertion Force socket）是指零插拔力的插座。把这种插座上的搬手轻轻抬起，CPU可以很容易、轻松地插入插座中，然后将搬手压回原处，利用插座本身的特殊结构产生的挤压力，将CPU的管脚与插座牢牢的接触，绝对不会存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的搬手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。
PGA封装具有以下特点：
⑴插拔操作更方便，可靠性高。
⑵可适应更高的频率。
Intel系列CPU中80486和Pentium、Pentium Pro采用这种封装形式。
4.BGA（Ball Grid Array Package）球栅阵列封装
随着集成电路技术的进步，对集成电路的封装要求更加严格，出现了BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。
BGA封装具有以下特点：
⑴I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。
⑵虽然它的功耗增加，但其采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。
⑶信号传输延迟小，适应频率大大提高。
⑷组装可用共面焊接，可靠性大大提高。
Intel系列CPU中Pentium Pro、PentiumⅡ、PentiumⅢ采用了陶瓷球栅阵列封装。
5.CSP（Chip Size Package）芯片尺寸封装
为了减少芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大，从而出现了CSP新的封装形式。
CSP封装具有以下特点：
⑴满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。
⑵芯片面积与封装面积比值很小。
⑶极大地缩短了延迟时间。
6.MCM（Multi Chip Model）多芯片组件
为了解决单一的芯片集成度和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样电子组件系统，从而出现了MCM多芯片组件系统。
MCM具有以下特点：
⑴封装延迟时间缩小，易于实现组件高速化。
⑵缩小整机/组件封装尺寸和重量。
⑶系统可靠性大大提高。
总之，随着CPU和其他超大规模集成电路的进步，集成电路的封装形式也将得到相应的变化，而且封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。
内存条：
从DIP封装到BGA封装
芯片的封装技术已经历经好几代的变迁，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等，都是看得见的变化。20世纪70年代时，芯片封装流行的还是双列直插封装，简称DIP(Dual ln-line Package)。DIP封装在当时具有适合PCB（印刷电路板）的穿孔安装。比TO型封装易于对pcb布线以及操作较为方便等一些特点。
采用TSOP封装技术的芯片
到了80年代出现的内存第二代封装技术以TSOP为代表，它很快为业界所普遍采用，到目前为止还保持着内存封装的主流地位。TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写，意即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚，如sdram内存的集成电路两侧都有引脚，SGRAM内存的集成电路四面都有引脚。TSOP适合用SMT技术（表面安装技术）在PCB（印刷电路板）上安装布线。TSOP封装时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动) 减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。
20世纪90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，芯片集成度不断提高，I / O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为满足发展的需要，在原有封装方式的基础上，又增添了新的方式——球栅阵列封装，简称BGA（Ball Grid Array Package）。BGA 封装技术有这样一些特点：I / O引脚数虽然增多，但引脚间距并不小，从而提高了组装成品率。虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。厚度和重量都较以前的封装技术有所减少。寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高。组装可用共面焊接，可靠性高。采用BGA新技术封装的内存，可以使所有计算机中的DRAM内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一。另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。不过BGA封装仍然存在着占用基板面积较大的问题。
CSP新一代的内存封装技术
在BGA技术开始推广的同时，另外一种从BGA发展来的CSP封装技术正在逐渐展现它生力军本色。
CSP，全称为Chip Scale Package，即芯片级封装的意思。作为新一代的芯片封装技术，在BGA、TSOP的基础上，CSP的性能又有了很大的提升。
CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经相当接近1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。这样在相同体积下，内存条可以装入更多的芯片，从而增大单条容量。也就是说，与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm，大大提高了内存芯片在长时间运行时的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度的提高。
不少国际DRAM大厂商都表示，虽然目前DDR266或DDR200很多还采用TSOP封装技术，但自DDR333开始，如再使用传统SDRAM的TSOP封装的话，在量产良品率上势必会出现极大问题，因此如需将规格向上提高到DDR333，则需将封装方式改用为CSP封装才有机会。据了解，目前DRAM颗粒厂如采用0.175微米工艺来制造DDR333颗粒，良品率上最多仅能达到20%(原因在于0.175微米工艺是用来制造DDR266)，但如将工艺提升至0.15微米甚至0.13微米，用来制造DDR333颗粒，其良品率将可高达70%～80%。对于DRAM颗粒厂商而言，在制造一颗DDR266与DDR333时所耗费成本几乎是相差不大，因此使用CSP封装的高性能内存是大势所趋。
CSP的SDRAM模块，应用了倒装焊技术，与相同的模块空间TSOP封装比，它可以很容易地将内存容量增加为四倍以上。CSP的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当的提高。在相同的芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显地要比TSOP、BGA引脚数多得多（TSOP最多304根，BGA以600根为限，CSP原则上制造1000根都不难），这样它可支持I/O端口的数就增加了很多。
此外， CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%－20%。在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。而传统的TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB板传热就相对困难。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。测试结果显示，运用Micro-CSP封装的内存可使传导到PCB板上的热量高达88.4%，而TSOP内存中传导到PCB板上的热量为71.3%。另外由于CSP芯片结构紧凑，电路冗余度低，因此它也省去了很多不必要的电功率消耗，致使芯片耗电量和工作温度相对降低。
随着以CPU为主的计算机系统性能的总体大幅度提升趋势，人们对于内存的品质和性能要求也日趋苛刻。为此，人们要求内存封装更加精致，以适应大容量的内存芯片，同时也要求内存封装的散热性能更好，以适应越来越快的核心频率。毫无疑问的是，进展不太大的TSOP等内存封装技术也越来越不适用于高频、高速的新一代内存的封装需求，新的CSP内存封装技术让我们看到了未来的方向。
从CPU诞生的那一天起，其封装技术就经历了多种变化。直到Pentium时代，封装形式才基本上稳定下来。80X86系列的CPU从8088开始经历了DIP、PQFP、PFP、PGA、BGA等多种在集成电路芯片中使用过的封装技术，其技术性能越来越强，适应的工作频率越来越高，而且耐热性能也越来越好，芯片面积与封装面积之比越来越接近于1∶1。了解CPU的封装形式，可以增加对CPU的进一步认识。
#1 一、封装形式的概念
所谓封装形式就是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过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相连接。
衡量一个226204.html" target="_blank" class="relatedlink">芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近1越好。一般来说，出现一代新的CPU，就伴随着一种新的封装形式。
#1 二、封装类型
1.DIP（Dual.In－line Package）双列直插式封装
DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。
DIP封装具有以下特点：
⑴适合PCB（印刷电路板）上穿孔焊接，操作方便。
⑵芯片面积与封装面积比值较大。
Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，许多Cache和早期的内存芯片也是这种封装形式。
2.PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑料方型扁平式封装和PFP（Plastic Flat Package）塑料扁平组件式封装
PQFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在100以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊盘。将芯片各脚对准相应的焊盘，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。
PFP方式封装的芯片与PQFP方式基本相同。唯一的区别是PQFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。
PQFP封装具有以下特点：
⑴适用于SMD表面安装技术在PCB上安装布线。
⑵适合高频使用。
⑶操作方便，可靠性高。
⑷芯片面积与封装面积比值较小。
Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。
3.PGA（Pin Grid Array Package）插针网格阵列封装
PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为了使得CPU能够更方便的安装和拆卸，从486芯片开始，出现了一种ZIF CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。
ZIF（Zero Insertion Force socket）是指零插拔力的插座。把这种插座上的搬手轻轻抬起，CPU可以很容易、轻松地插入插座中，然后将搬手压回原处，利用插座本身的特殊结构产生的挤压力，将CPU的管脚与插座牢牢的接触，绝对不会存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的搬手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。
PGA封装具有以下特点：
⑴插拔操作更方便，可靠性高。
⑵可适应更高的频率。
Intel系列CPU中80486和Pentium、Pentium Pro采用这种封装形式。
4.BGA（Ball Grid Array Package）球栅阵列封装
随着集成电路技术的进步，对集成电路的封装要求更加严格，出现了BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。
BGA封装具有以下特点：
⑴I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。
⑵虽然它的功耗增加，但其采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。
⑶信号传输延迟小，适应频率大大提高。
⑷组装可用共面焊接，可靠性大大提高。
Intel系列CPU中Pentium Pro、PentiumⅡ、PentiumⅢ采用了陶瓷球栅阵列封装。
5.CSP（Chip Size Package）芯片尺寸封装
为了减少芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大，从而出现了CSP新的封装形式。
CSP封装具有以下特点：
⑴满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。
⑵芯片面积与封装面积比值很小。
⑶极大地缩短了延迟时间。
6.MCM（Multi Chip Model）多芯片组件
为了解决单一的芯片集成度和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样电子组件系统，从而出现了MCM多芯片组件系统。
MCM具有以下特点：
⑴封装延迟时间缩小，易于实现组件高速化。
⑵缩小整机/组件封装尺寸和重量。
⑶系统可靠性大大提高。
总之，随着CPU和其他超大规模集成电路的进步，集成电路的封装形式也将得到相应的变化，而且封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。
内存条：
从DIP封装到BGA封装
芯片的封装技术已经历经好几代的变迁，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，以及引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等，都是看得见的变化。20世纪70年代时，芯片封装流行的还是双列直插封装，简称DIP(Dual ln-line Package)。DIP封装在当时具有适合PCB（印刷电路板）的穿孔安装。比TO型封装易于对pcb布线以及操作较为方便等一些特点。
采用TSOP封装技术的芯片
到了80年代出现的内存第二代封装技术以TSOP为代表，它很快为业界所普遍采用，到目前为止还保持着内存封装的主流地位。TSOP是英文Thin Small Outline Package的缩写，意即薄型小尺寸封装。TSOP内存封装技术的一个典型特征就是在封装芯片的周围做出引脚，如sdram内存的集成电路两侧都有引脚，SGRAM内存的集成电路四面都有引脚。TSOP适合用SMT技术（表面安装技术）在PCB（印刷电路板）上安装布线。TSOP封装时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动) 减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。
20世纪90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，芯片集成度不断提高，I / O引脚数急剧增加，功耗也随之增大，对集成电路封装的要求也更加严格。为满足发展的需要，在原有封装方式的基础上，又增添了新的方式——球栅阵列封装，简称BGA（Ball Grid Array Package）。BGA 封装技术有这样一些特点：I / O引脚数虽然增多，但引脚间距并不小，从而提高了组装成品率。虽然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。厚度和重量都较以前的封装技术有所减少。寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高。组装可用共面焊接，可靠性高。采用BGA新技术封装的内存，可以使所有计算机中的DRAM内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍，BGA与TSOP相比，具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一。另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。不过BGA封装仍然存在着占用基板面积较大的问题。
CSP新一代的内存封装技术
在BGA技术开始推广的同时，另外一种从BGA发展来的CSP封装技术正在逐渐展现它生力军本色。
CSP，全称为Chip Scale Package，即芯片级封装的意思。作为新一代的芯片封装技术，在BGA、TSOP的基础上，CSP的性能又有了很大的提升。
CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1：1.14，已经相当接近1：1的理想情况，绝对尺寸也仅有32平方毫米，约为普通的BGA的1/3，仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。这样在相同体积下，内存条可以装入更多的芯片，从而增大单条容量。也就是说，与BGA封装相比，同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。CSP封装内存不但体积小，同时也更薄，其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2mm，大大提高了内存芯片在长时间运行时的可靠性，线路阻抗显著减小，芯片速度也随之得到大幅度的提高。
不少国际DRAM大厂商都表示，虽然目前DDR266或DDR200很多还采用TSOP封装技术，但自DDR333开始，如再使用传统SDRAM的TSOP封装的话，在量产良品率上势必会出现极大问题，因此如需将规格向上提高到DDR333，则需将封装方式改用为CSP封装才有机会。据了解，目前DRAM颗粒厂如采用0.175微米工艺来制造DDR333颗粒，良品率上最多仅能达到20%(原因在于0.175微米工艺是用来制造DDR266)，但如将工艺提升至0.15微米甚至0.13微米，用来制造DDR333颗粒，其良品率将可高达70%～80%。对于DRAM颗粒厂商而言，在制造一颗DDR266与DDR333时所耗费成本几乎是相差不大，因此使用CSP封装的高性能内存是大势所趋。
CSP的SDRAM模块，应用了倒装焊技术，与相同的模块空间TSOP封装比，它可以很容易地将内存容量增加为四倍以上。CSP的电气性能和可靠性也相比BGA、TOSP有相当的提高。在相同的芯片面积下CSP所能达到的引脚数明显地要比TSOP、BGA引脚数多得多（TSOP最多304根，BGA以600根为限，CSP原则上制造1000根都不难），这样它可支持I/O端口的数就增加了很多。
此外， CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离，其衰减随之减少，芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升，这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%－20%。在CSP的封装方式中，内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上，由于焊点和PCB板的接触面积较大，所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。而传统的TSOP封装方式中，内存芯片是通过芯片引脚焊在PCB板上的，焊点和PCB板的接触面积较小，使得芯片向PCB板传热就相对困难。CSP封装可以从背面散热，且热效率良好，CSP的热阻为35℃/W，而TSOP热阻40℃/W。测试结果显示，运用Micro-CSP封装的内存可使传导到PCB板上的热量高达88.4%，而TSOP内存中传导到PCB板上的热量为71.3%。另外由于CSP芯片结构紧凑，电路冗余度低，因此它也省去了很多不必要的电功率消耗，致使芯片耗电量和工作温度相对降低。
随着以CPU为主的计算机系统性能的总体大幅度提升趋势，人们对于内存的品质和性能要求也日趋苛刻。为此，人们要求内存封装更加精致，以适应大容量的内存芯片，同时也要求内存封装的散热性能更好，以适应越来越快的核心频率。毫无疑问的是，进展不太大的TSOP等内存封装技术也越来越不适用于高频、高速的新一代内存的封装需求，新的CSP内存封装技术让我们看到了未来的方向。
谢谢！
其实就是和实际电路建立了一个桥梁
是这样的！