Tipos de empaquetado de memoria
En la década de 1980, apareció la tecnología de empaquetado de memoria TSOP de segunda generación, que fue ampliamente reconocida por la industria y sigue siendo la tecnología principal para el empaquetado de memoria en la actualidad. TSOP es la abreviatura de "Thin Small Outline Package", que significa paquete delgado de tamaño pequeño. La memoria TSOP tiene pines alrededor del chip y se conecta directamente a la superficie de la placa PCB mediante tecnología SMT (tecnología de montaje en superficie). Cuando se utiliza el tamaño del paquete TSOP, los parámetros parásitos (perturbación del voltaje de salida causada cuando la corriente cambia significativamente) se reducen, lo cual es adecuado para aplicaciones de alta frecuencia, es más conveniente de operar y tiene mayor confiabilidad. Al mismo tiempo, el embalaje TSOP tiene las ventajas de un alto rendimiento y un precio bajo, por lo que se ha utilizado ampliamente.
En el método de empaquetado TSOP, el chip de memoria se suelda a la placa PCB a través de los pines del chip. El área de contacto entre las uniones de soldadura y la placa PCB es pequeña, lo que hace relativamente difícil transferir calor desde la placa. chip a la PCB. Además, la memoria empaquetada TSOP producirá una mayor interferencia de señal e interferencia electromagnética después de exceder los 150 MHz. Con el avance de la tecnología en la década de 1990, la integración de chips siguió aumentando, el número de pines de E/S aumentó drásticamente, el consumo de energía también aumentó y los requisitos para el empaquetado de circuitos integrados se volvieron más estrictos. Para satisfacer las necesidades de desarrollo, se empezó a utilizar embalaje BGA en la producción. BGA es la abreviatura del paquete inglés Ball Grid Array, es decir, paquete de matriz de rejilla de bolas.
La memoria empaquetada con tecnología BGA puede aumentar la capacidad de la memoria de dos a tres veces manteniendo el mismo volumen. En comparación con TSOP, BGA tiene un tamaño más pequeño, mejor rendimiento de disipación de calor y propiedades eléctricas. La tecnología de empaque BGA ha mejorado enormemente la capacidad de almacenamiento por pulgada cuadrada. Los productos de memoria que utilizan la tecnología de empaque BGA tienen solo un tercio del tamaño del empaque TSOP con la misma capacidad. Además, en comparación con el empaque TSOP tradicional, el empaque BGA tiene un método. forma más rápida y eficaz de disipar el calor.
Los terminales de E/S del paquete BGA se distribuyen bajo el paquete en forma de juntas de soldadura circulares o en forma de columna en una matriz. La ventaja de la tecnología BGA es que, aunque el número de pines de E/S tiene. Aunque el consumo de energía ha aumentado, BGA se puede soldar con un método de chip de colapso controlado, lo que puede mejorar su rendimiento electrotérmico; más alto que las tecnologías de embalaje anteriores; los parámetros parásitos se reducen, el retraso en la transmisión de la señal es pequeño y la frecuencia de uso aumenta considerablemente; el conjunto se puede soldar en la superficie frontal y la confiabilidad es alta.
Cuando se trata de embalaje BGA, debemos mencionar la tecnología TinyBGA patentada por Kingmax. El nombre completo de TinyBGA en inglés es Tiny Ball Grid Array (envasado de matriz de rejilla de bolas pequeñas). propiedad de Kingmax Desarrollado con éxito en agosto de 1998, la relación entre el área del chip y el área del paquete no es inferior a 1:1,14, lo que puede aumentar la capacidad de memoria de 2 a 3 veces manteniendo el mismo volumen en comparación con los productos del paquete TSOP. Tiene un tamaño más pequeño, mejor rendimiento de disipación de calor y rendimiento eléctrico.
Los productos de memoria que utilizan la tecnología de empaque TinyBGA son solo 1/3 del empaque TSOP con la misma capacidad. Los pines de la memoria empaquetada TSOP están conectados desde la periferia del chip, mientras que los pines de TinyBGA están conectados desde el centro del chip. Este método acorta efectivamente la distancia de transmisión de la señal. La longitud de la línea de transmisión de la señal es solo 1/4 de la tecnología TSOP tradicional, por lo que también se reduce la atenuación de la señal. Esto no sólo mejora en gran medida el rendimiento antiinterferencias y antiruido del chip, sino que también mejora el rendimiento eléctrico. Los chips que utilizan empaque TinyBGA pueden soportar FSB de hasta 300 MHz, mientras que la tecnología de empaque TSOP tradicional solo puede soportar FSB de hasta 150 MHz.
La memoria empaquetada TinyBGA también es más delgada (la altura del paquete es inferior a 0,8 mm) y la ruta efectiva de disipación de calor desde el sustrato metálico hasta el disipador de calor es de solo 0,36 mm. Por lo tanto, la memoria TinyBGA tiene una mayor eficiencia de conducción de calor, es muy adecuada para sistemas que funcionan durante mucho tiempo y tiene una excelente estabilidad. CSP (Chip Scale Package) significa embalaje a escala de chips. El empaquetado CSP es la última generación de tecnología de empaquetado de chips de memoria y su rendimiento técnico se ha mejorado aún más. El embalaje CSP puede hacer que la relación entre el área del chip y el área del paquete supere 1:1,14, lo que está muy cerca de la situación ideal de 1:1. El tamaño absoluto es de sólo 32 milímetros cuadrados, que es aproximadamente 1/3 de un BGA normal. Solo equivale a 1/6 del área del chip. En comparación con el embalaje BGA, el embalaje CSP puede triplicar la capacidad de almacenamiento en el mismo espacio.
La memoria empaquetada CSP no solo es de tamaño pequeño, sino también más delgada. La ruta de disipación de calor más efectiva desde el sustrato metálico hasta el disipador de calor es de solo 0,2 mm, lo que mejora en gran medida la confiabilidad del chip de memoria. Funcionamiento a largo plazo. La impedancia se reduce significativamente y la velocidad del chip aumenta considerablemente.
La forma de pin central del chip de memoria empaquetado CSP acorta efectivamente la distancia de transmisión de la señal y su atenuación se reduce en consecuencia. El rendimiento antiinterferencias y antiruido del chip también se puede mejorar en gran medida. también fabrica CSP. El tiempo de acceso mejora entre un 15% y un 20% en comparación con BGA.
En el método de empaquetado CSP, las partículas de memoria se sueldan a la placa PCB mediante bolas de soldadura. Dado que el área de contacto entre las uniones de soldadura y la placa PCB es grande, el calor generado por el chip de memoria durante el funcionamiento se puede conducir fácilmente a la PCB. . tablero y extendido. El paquete CSP puede disipar el calor desde la parte posterior y tiene buena eficiencia térmica. La resistencia térmica de CSP es de 35 ℃/W, mientras que la resistencia térmica de TSOP es de 40 ℃/W. WLCSP (Paquete de escala de chip a nivel de oblea), esta tecnología es diferente del método tradicional de cortar primero la oblea y luego empaquetarla y probarla. En cambio, primero empaqueta y prueba toda la oblea y luego la corta. WLCSP tiene ventajas más obvias. En primer lugar, los procedimientos del proceso se optimizan enormemente. Las obleas ingresan directamente al proceso de envasado, mientras que el proceso tradicional requiere cortar y clasificar las obleas antes del envasado. Todos los circuitos integrados se empaquetan a la vez, el trabajo de marcado se realiza directamente en la oblea y las pruebas del equipo se completan al mismo tiempo, lo cual es inimaginable en los procesos tradicionales. En segundo lugar, el ciclo de producción y los costos se han reducido significativamente y el ciclo de producción de WLCSP se ha acortado a un día y medio. Además, el nuevo proceso ofrece un rendimiento excelente y el uso de la tecnología de empaquetado WLCSP reduce la cantidad de pines necesarios para el chip y mejora la integración. Otra ventaja que aporta WLCSP es la mejora del rendimiento eléctrico y casi se elimina la interferencia electromagnética generada por los pines.
¡La memoria empaquetada en WLCSP puede admitir una frecuencia de 800 MHz y una capacidad máxima de 1 GB!