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发展历程编辑本段回目录
随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展,电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展,因此芯片元件的封装形式也
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DIP封装
上个世纪的70年代,芯片封装基本都采用DIP(Dualln-linePackage,双列直插式封装)封装,此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装,布线和操作较为方便等特点。DIP封装的结构形式多种多样,包括多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP等。但DIP封装形式封装效率是很低的,其芯片面积和封装面积之比为1:1.86,这样封装产品的面积较大,内存条PCB板的面积是固定的,封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少,内存条容量也就越小。同时较大的封
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TSOP封装
到了上个世纪80年代,内存第二代的封装技术TSOP出现,得到了业界广泛的认可,时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“ThinSmallOutlinePackage”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,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。同时TSOP封装具有成
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BGA封装
20世纪90年代随着技术的进步,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。为了满足发展的需要,BGA封装开始被应用于生产。BGA是英文BallGridArrayPackage的缩写,即球栅阵列封装。
采用BGA技术封装的内存,可以使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。
BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封
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说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术,TinyBGA英文全称为TinyBallGridArray(小型球栅阵列封装),属于是BGA封装技术的一个分支,是Kingmax公司于1998年8月开发成功的,其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2~3倍,与TSOP封装产品相比,其具有更小的体积、更好的散热性能和电性能。
采用TinyBGA封装技术
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TinyBGA封装的内存其厚度也更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。因此,TinyBGA内存拥有更高的热传导效率,非常适用于长时间运行的系统,稳定性极佳。
CSP封装
CSP(ChipScalePackage),是芯片级封装的意思。CS
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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
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WLCSP
WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package晶圆级芯片封装),这种技术不同于传统的先切割晶圆,再封装测试的做法,而是先在整片晶圆上进行封装和测试,然后再切割。WLCSP有着更明显的优势。首先是工艺工序大大优化,晶圆直接进入封装工序,而传统工艺在封装之前还要对晶圆进行切割、分类。所有集成电路一次封装,刻印工作直接在晶圆上进行,设备测试一次完成,这在传统工艺中都是不可想象的。其次,生产周期和成本大幅下降,WLCSP的生产周期已经缩短到1天半。而且,新工艺带来优异的性能,采用WLCSP封装技术使芯片所需针脚数减少,提高了集成度。WLCSP带来的另一优点是电气性能的提升,引脚产生的电磁干扰几乎被消除。采用WLCSP封装的内存可以支持到800MHz的频率,最大容量可达1GB!
优点和缺点编辑本段回目录
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TSOP是内存颗粒通过引脚(图2黄色框)焊接在内存PCB上的,引脚由颗粒向四周引出,所以肉眼可以看到颗粒与内存PCB接口处有很多金属柱状触点,并且颗粒封装的外形尺寸较大,呈长方形,其优点是成本低、工艺要求不高,但焊点和PCB的接触面积较小,使
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速度与容量:成倍提升
选择内存和CPU搭配的时候就是看内存带宽是否大于或者等于CPU的带宽,这样才可以满足CPU的数据传输要求。从带宽公式(带宽=位宽×频率÷8)可以得知,和带宽关系最紧密的就是频率。这也是为什么三代内存等效频率一升再升的原因之一,其目的就是为了满足CPU的带宽。
不仅速度上有所提升,而且随着我们应用的提高,我们也需要更大容量的单根内存,DDR时代卖得最火的是512MB和1GB的内存,而到了DDR2时代,两根1GB内存就只
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延迟值:一代比一代高
任何内存都有一个CAS延迟值,这就好像甲命令乙做事情,乙需要思考的时间一样。一般而言,内存的延迟值越小,传输速度越快。从DDR、DDR2、DDR3内存身上看到,虽然它们的传输速度越来越快,频率越来越高,容量也越来越大,但延迟值却提高了,譬如DDR内存的延迟值(第一位数值大小最重要,普通用户关注第一位延迟值就可以了)为1.5、2、2.5、3;而到了DDR2时代,延迟值提升到了3、4、5、6;到了DDR3时代,延迟值也继续提升到了5、6、7、8或更高。
功耗:一次又一次降低
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制造工艺:不断提高
从DDR到DDR2再到DDR3内存,其制造工艺都在不断改善,更高的工艺水平会使内存电气性能更好,成本更低。譬如DDR内存颗粒广泛采用0.13微米制造工艺,而DDR2颗粒采用了0.09微米制造工艺,DDR3颗粒则采用了全新65nm制造工艺(1微米=1000纳米)。