顆粒封裝，其實(shí)就是內(nèi)存芯片所采用的封裝技術(shù)類型。封裝就是將內(nèi)存芯片包裹起來，以避免芯片與外界接觸，防止外界對(duì)芯片的損害。空氣中的雜質(zhì)和不良?xì)怏w，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(duì)內(nèi)存芯片自身性能的發(fā)揮，也起到至關(guān)重要的作用。 

　　隨著光電、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越接近，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，以及引腳數(shù)增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便。 

　　1) DIP 封裝 

　　上個(gè)世紀(jì)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(dāng)時(shí)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(diǎn)。DIP 封裝的結(jié)構(gòu)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 封裝形式的封裝效率是很低的，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(nèi)存條 PCB 板的面積是固定的，封裝面積越大，在內(nèi)存上安裝芯片的數(shù)量就越少，內(nèi)存條容量也就越小。同時(shí)，較大的封裝面積，對(duì)內(nèi)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 好的，但這是無法實(shí)現(xiàn)的，除非不進(jìn)行封裝。但隨著封裝技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)比值日益接近，現(xiàn)在已經(jīng)有了 1:1.14 的內(nèi)存封裝技術(shù)。 

　　2) TSOP 封裝  

　　到了上個(gè)世紀(jì) 80 年代，內(nèi)存第二代的封裝技術(shù) TSOP 出現(xiàn)，得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可，時(shí)至今日，仍舊是內(nèi)存封裝的主流技術(shù)。TSOP 是“Thin Small Outline Package”的縮寫，意思是薄型小尺寸封裝。TSOP 內(nèi)存是在芯片的周圍做出引腳，采用 SMT 技術(shù)（表面安裝技術(shù)）直接附著在 PCB 板的表面。TSOP 封裝外形尺寸時(shí)，寄生參數(shù)（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(yīng)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(yīng)用。 

　　TSOP 封裝方式中，內(nèi)存芯片是通過芯片引腳焊接在 PCB 板上的，焊點(diǎn)和 PCB 板的接觸面積較小，使得芯片向 PCB 傳熱就相對(duì)困難。而且 TSOP 封裝方式的內(nèi)存，在超過 150MHz 后，會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)干擾和電磁干擾。 

　　3) BGA 封裝 

　　20 世紀(jì) 90 年代隨著技術(shù)的進(jìn)步，芯片集成度不斷提高，I/O 引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大，對(duì)集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要，BGA 封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。BGA 是英文 Ball Grid Array Package 的縮寫，即球柵陣列封裝。 

　　采用 BGA 技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下，內(nèi)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(chǔ)量有了很大提升，采用 BGA 封裝技術(shù)的內(nèi)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(tǒng) 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(shù)雖然增加了，但引腳間距并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(shù)有所減少；寄生參數(shù)減小，信號(hào)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(shù)。TinyBGA 英文全稱為 Tiny 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(nèi)存在體積不變的情況下，內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(hào)的傳導(dǎo)距離，信號(hào)傳輸線的長度，僅是傳統(tǒng)的 TSOP 技術(shù)的 1/4。因此，信號(hào)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(dá) 300MHz 的外頻，而采用傳統(tǒng) TSOP 封裝技術(shù)， 高只可抗 150MHz 的外頻。 

　　TinyBGA 封裝的內(nèi)存，其厚度也更薄（封裝高度小于 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(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率，非常適用于長時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng)，穩(wěn)定性極佳。

　　4) CSP 封裝

　　CSP（Chip Scale Package），是芯片級(jí)封裝的意思。CSP 封裝是 新一代的內(nèi)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 1:1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近 1:1 的理想情況，絕對(duì)尺寸也僅有 32 平方毫米，約為普通的 BGA 的 1/3，僅僅相當(dāng)于 TSOP 內(nèi)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(chǔ)容量提高三倍。 

　　CSP 封裝內(nèi)存不但體積小，同時(shí)也更薄，其金屬基板到散熱體的 有效散熱路徑，僅有 0.2 毫米，大大提高了內(nèi)存芯片在長時(shí)間運(yùn)行后的可靠性，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(nèi)存芯片的中心引腳形式，有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)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(nèi)存顆粒是通過一個(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，所以內(nèi)存芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)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。 

相關(guān)文章

• 上一篇： 內(nèi)存接觸不良的故障的分析與處理
• 下一篇： 內(nèi)存?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)-DDR傳輸標(biāo)準(zhǔn)