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CPU封装方式

经常听说CPU、内存、显卡用什么封装方式。那到底封装方式是什么呢? 我们怎么样去认识呢?下面就请大家和我一起来做一次封装方式大检阅。 CPU 的封装就相当于给CPU 内核穿上一层保护外衣,让它与空气隔绝,防 止氧化以及灰尘的侵蚀。采用90nm 制造工艺的Prescott 处理器和即将面世的 采用65nm 制造工艺的处理器,都得益于先进的制造工艺,而形形色色的封装外 形,也见证了封装方式的发展历程。 DIP (Dual In-line Package,双列直插封装)是一种最简单的封装方式, 主要用在4004、8008、8086、8088 这些最初的处理器上。采用这种封装方式的 芯片有两排引脚,可以直接焊在有DIP 结构的芯片插座上或焊在有相同焊孔数 的焊位中。其特点是可以很方便地实现PCB 板的穿孔焊接,和主板有很好的兼 容性。但是由于其封装面积和厚度都比较大,而且引脚在插拔过程中很容易被 损坏,可靠性较差。同时这种封装方式由于受工艺的影响,引脚一般都不超过 100 个。随着CPU 内部的高度集成化,DIP 封装很快退出了历史舞台。只有在老 的VGA/SVGA 显卡或BIOS 芯片上可以看到它们的“足迹”。 QFP/PFP (Quad Flat Package/Plastic Flat Package,扁平小块式封装/ 塑料扁平组件式封装)和DIP 唯一相似之处在于它也是采用引脚的方式,但是 不同的是QFP/PFP 的引脚是从芯片的外部引出,然后再与主板连接。由于引脚 更细更小,就保证了在芯片面积不变的情况下可以容纳更多的引脚 (一般数量 在100 个以上)。由于QFP/PFP 的面积很小,这就控制了成本,加上采用了 SMT (表面安装设备)技术,使它的信号稳定性好,而且安装好后不会与主板出 现接触不良的问题。所以在286 时期,QFP/PFP 较为流行,现在某些BIOS 和视 频处理芯片仍然采用这种方式。 QFP 和PFP 的区别在于形状方面:前者一般为正方形,而后者可以是正方 形也可以是长方形。 采用LCCP (Leadless Chip Carrier Package,嵌入式集成芯片封装)的 CPU 核心四周排列着像被锡箔包裹着的针脚,通过专门的插座与之配合。这种 封装方式很方便插入,但是拔出比较困难,所以只是被短时间地用在80286 和 早期的协处理器上。 PGA (Pin Grid Array,针脚栅格阵列封装)是从286 时期就开始使用一种封 装方式。PGA 采用了多个“回”字形的插针阵列(即栅格阵列),插针在芯片 的四周以一定的间隔按“回”字形排列,适合更高频率环境。插针数目越多, 阵列的规模就越大。随着针数增多,ZIF (Zero Insertion Force Socket,零 插拔力插座)便应运而生,并使用至今。这使我们升级CPU 成为可能,而且整 个过程安装方便,无须借助工具。由于后来CPU 速度的不断提高,对封装的电 气性能和散热性能有不同的要求,所以在这一时期出现了许多PGA 的衍生封装 方式。 SPGA (Staggered Pin Grid Array,交错针脚栅格阵列):我们可以见到 早期的K5 系列的CPU 上用的封装。 PPGA (Plastic Pin Grid Array,塑料针脚栅格阵列):第一代的Celeron 处理器用的就是这种封装方式。 FC-PGA (Flip Clip Pin Grid Array,倒装芯片针脚栅格阵列):所谓倒 装即把基板上的核心翻转180 度,缩短了连线,从而能更好地散热,大部分 Pentium Ⅲ、Athlon 采用的就是这种封装方式。 FC-PGA2:和FC-PGA 唯一不同的是加装了一个HIS 顶盖,更好地保护了脆 弱的CPU 核心,同时增大了接触面积,增强了散热的效果。Northwood 核心的 P4 采用的就是这种封装方式。 SECC (Single Edge Contact Connector,单边接触连接,也是我们常说 的卡匣式封装)曾取代过PGA 一段时间。在Pentium Ⅱ时期,CPU 使用528 针 脚的PLGA (网格阵列)封装,并焊接在PCB 板上。最特殊的是PCB 板上不单单 是 CPU,而且还焊接有TAG RAM (L2 Cache 的管理和控制芯片)以及L2 Cache ! CPU 和二级缓存之间靠一条高速的总线连接,从而提高了CPU 的性能。整体封 装在一个有金属外壳的单边接触盒中,另外还有一个散热风扇。这种封装方

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