內存的顆粒封裝技術

     內存的顆粒封裝技術大全.後面有更詳細的解釋什麼是顆粒封裝.

     DIP封裝

    上個世紀的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，此封裝形式在當時具有適合PCB（印刷電路板）穿孔安裝，布線和操作較為方便等特點。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。理想狀態下芯片面積和封裝面積之比為1：1將是最好的，但這是無法實現的，除非不進行封裝，但隨著封裝技術的發展，這個比值日益接近，現在已經有了1：1.14的內存封裝技術。

      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，其技術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1:1.14，已經相當接近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，僅僅相當於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時間運行後的可靠性，線路阻抗顯著減小，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的存取時間比BGA改善15%－20%。在CSP的封裝方式中，內存顆粒是通過一個個錫球焊接在PCB板上，由於焊點和PCB板的接觸面積較大，所以內存芯片在運行中所產生的熱量可以很容易地傳導到PCB板上並散發出去。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。

     TSOP封裝   
   
　　到了上個世紀80年代，內存第二代的封裝技術TSOP出現，得到了業界廣泛的認可，時至今日仍舊是內存封裝的主流技術。TSOP是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。TSOP內存是在芯片的周圍做出引腳，采用SMT技術（表面安裝技術）直接附著在PCB板的表面。TSOP封裝外形尺寸時，寄生參數(電流大幅度變化時，引起輸出電壓擾動) 減小，適合高頻應用，操作比較方便，可靠性也比較高。同時TSOP封裝具有成品率高，價格便宜等優點，因此得到了極為廣泛的應用。
    TSOP封裝方式中，內存芯片是通過芯片引腳焊接在PCB板上的，焊點和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150MHz後，會產品較大的信號干擾和電磁干擾。

      BGA封裝   
  
　　20世紀90年代隨著技術的進步，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。為了滿足發展的需要，BGA封裝開始被應用於生產。BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫，即球柵陣列封裝。

　　采用BGA技術封裝的內存，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封裝技術使每平方英寸的存儲量有了很大提升，采用BGA封裝技術的內存產品在相同容量下，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按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術的優點是I/O引腳數雖然增加了，但引腳間距並沒有減小反而增加了，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。

　　說到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術，TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array（小型球柵陣列封裝），屬於是BGA封裝技術的一個分支,是Kingmax公司於1998年8月開發成功的，其芯片面積與封裝面積之比不小於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封裝技術的內存產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，信號傳輸線的長度僅是傳統的TSOP技術的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封裝技術最高只可抗150MHz的外頻。

　　TinyBGA封裝的內存其厚度也更薄（封裝高度小於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，非常適用於長時間運行的系統，穩定性極佳。 
  
    總結:

　　顆粒封裝其實就是內存芯片所采用的封裝技術類型，封裝就是將內存芯片包裹起來，以避免芯片與外界接觸，防止外界對芯片的損害。空氣中的雜質和不良氣體，乃至水蒸氣都會腐蝕芯片上的精密電路，進而造成電學性能下降。不同的封裝技術在制造工序和工藝方面差異很大，封裝後對內存芯片自身性能的發揮也起到至關重要的作用。