¿Qué es la encapsulación de memoria? ¿Qué es lo último en tecnología moderna de empaquetado de memorias?
La tecnología de empaquetado es en realidad una tecnología para empaquetar circuitos integrados. Tomemos como ejemplo nuestra memoria común. Lo que realmente vemos no es el tamaño y la apariencia de la memoria real, sino el producto empaquetado del chip de memoria. Este tipo de embalaje es necesario y crucial para el chip. Porque el chip debe estar aislado del mundo exterior para evitar que las impurezas del aire corroan el circuito del chip y provoquen una disminución del rendimiento eléctrico. Por otro lado, los chips empaquetados también son más fáciles de instalar y transportar. Debido a que la calidad del proceso de embalaje también afecta directamente el rendimiento del chip y el diseño y fabricación de la PCB (placa de circuito impreso) conectada a él, es muy importante.
En la actualidad, aunque existen diversas tecnologías de embalaje muy utilizadas en la industria, el 90% utiliza TSOP (Figura 1), que en inglés se llama Thin Small Outline Package y es el segundo paquete más grande que apareció en el mercado. Década de 1980. Representante de la tecnología moderna de empaquetado de memorias. Una característica típica de TSOP es la fabricación de pines alrededor del chip empaquetado. Por ejemplo, los circuitos integrados SDRAM tienen pines en ambos lados y los circuitos integrados SGRAM tienen pines en los cuatro lados. TSOP es adecuado para instalar cableado en PCB utilizando tecnología de montaje superficial SMT. El tamaño del paquete y los parámetros parásitos son reducidos. Es adecuado para aplicaciones de alta frecuencia, es fácil de operar y tiene alta confiabilidad. Las marcas que utilizan esta tecnología incluyen Samsung, Hyundai y Kingston. Actualmente TSOP es muy utilizado en la fabricación de memorias SDRAM, pero con el paso del tiempo y el avance tecnológico, TSOP es cada vez más inadecuado para la nueva generación de memorias de alta frecuencia y alta velocidad.
Al igual que los microprocesadores, la tecnología de los chips de memoria se actualiza constantemente. Es posible que hayas notado que las partículas de la tarjeta de memoria que tienes en la mano están cambiando gradualmente, volviéndose más pequeñas y finas que antes. Los cambios no son sólo cosméticos, estos nuevos chips suponen una gran mejora con respecto a sus predecesores en términos de frecuencias aplicables y características eléctricas. Esta cristalización debe atribuirse a aquellos fabricantes que eligieron una nueva tecnología de empaquetado de chips de memoria. Las nuevas tecnologías de empaquetado de chips representadas por las tecnologías TinyBGA y BLP están madurando gradualmente.
En primer lugar debemos mencionar la tecnología TinyBGA, que es patente de Kingmax y se desarrolló con éxito en agosto de 1998. Para comprender la tecnología TinyBGA, primero debes saber qué es BGA. BGA es la abreviatura de Ball-grid-Array, que es una nueva generación de tecnología de empaquetado de chips. Sus terminales de E/S se distribuyen bajo el paquete en forma de juntas de soldadura circulares o columnares. La ventaja de la tecnología BGA es que puede aumentar la cantidad y el espaciado de las E/S y eliminar el costo de producción y los problemas de confiabilidad causados por un número elevado de E/S. Se ha utilizado ampliamente en el empaquetado de circuitos integrados a gran escala, como memorias de computadoras portátiles y conjuntos de chips de placas base. Por ejemplo, los conocidos chipsets Intel 845PE y VIA KT400 son productos que utilizan esta tecnología de empaquetado.
TinyBGA significa micro BGA. TinyBGA se llama Tiny Ball Grid Array en inglés. La relación entre el área del chip y el área de empaque no es inferior a 1: 1,14. La aplicación de esta innovadora tecnología puede aumentar de 2 a 3 veces la capacidad de almacenamiento de DRAM en todas las computadoras sin cambiar el tamaño. TinyBGA utiliza resina BT en lugar del proceso TSOP tradicional, que es más pequeño y tiene mejor disipación de calor y rendimiento eléctrico.
La tecnología de empaquetado TinyBGA aumenta enormemente la capacidad de almacenamiento por pulgada cuadrada, y se pueden fabricar 256 M de memoria en el mismo espacio de PCB que un SO-DIMM de 144 pines empaquetado TSOP de 128 M. Para dos tarjetas de memoria del mismo tamaño, la capacidad del paquete TinyBGA es el doble que la del TSOP, pero el precio no ha cambiado significativamente. Los datos muestran que los productos de memoria que utilizan la tecnología de empaquetado TinyBGA representan solo un tercio del empaquetado TSOP en comparación con la misma capacidad. Cuando el diámetro del proceso del módulo de memoria es inferior a 0,25 m, el costo del empaque TinyBGA es menor que el del empaque TSOP.
El terminal de E/S de la memoria del paquete TinyBGA se dirige desde el centro del chip y el TSOP se dirige desde la periferia. Esto acorta efectivamente la distancia de transmisión de la señal. La longitud de la línea de transmisión de la señal es solo una cuarta parte de la de la tecnología TSOP tradicional, por lo que la atenuación de la señal también se reduce en consecuencia. Esto no sólo mejora en gran medida el rendimiento antiinterferencias y antiruido del chip, sino que también mejora el rendimiento eléctrico. Los chips empaquetados TinyBGA pueden soportar hasta 300MHz de sobretensión, mientras que los paquetes TSOP tradicionales solo pueden soportar 150MHz de sobretensión. Además, las memorias empaquetadas en TinyBGA no solo son más pequeñas que los chips TSOP de la misma capacidad, sino también más delgadas (la altura del empaque es inferior a 0,8 mm. La distancia efectiva de disipación de calor desde el sustrato metálico hasta el disipador de calor es de solo 0,36 mm). La memoria TinyBGA tiene una mayor eficiencia de conductividad térmica, muy adecuada para sistemas en funcionamiento a largo plazo, con excelente estabilidad.
Pruebas repetidas muestran que la impedancia térmica de TinyBGA es un 75% menor que la de TSOP. Obviamente, en comparación con el método de envasado tradicional TSOP, el método de envasado TinyBGA tiene un método de disipación de calor más rápido y eficaz.
Además de TinyBGA, la tecnología BLP también es una tecnología común en el mercado. El nombre completo en inglés de BLP es Bottom Led Plastic. La relación entre el área del chip y el área del paquete es superior a 1: 1,1, lo que cumple con las especificaciones de encapsulado CSP (paquete de tamaño de chip). No sólo la altura y el área son pequeños, sino que las características eléctricas se mejoran aún más y el costo de fabricación no es alto. Ampliamente utilizado en la fabricación de memorias de nueva generación como SDRAM\RDRAM\DDR. A medida que el precio del sustrato de plástico para envases, un componente clave de los envases BLP, continúa bajando, la memoria de los envases BLP pronto llegará a los hogares de los usuarios comunes.
Los métodos de empaquetado de partículas de memoria han experimentado cambios en DIP, SIP, SOJ, TSOP, BGA y CSP, que pueden describirse como altibajos. Antes de presentar el empaquetado de partículas de memoria, primero echemos un vistazo a los tres módulos de memoria.
En los primeros PC, los módulos de memoria estaban soldados directamente a la placa base, por lo que la capacidad de la RAM era fija y era problemático ampliarla. Para ampliar la capacidad de la RAM, los diseñadores posteriormente convirtieron las tarjetas de memoria en tarjetas de memoria especiales y las agregaron cuando fue necesario.
Módulo de memoria único en línea
De tamaño pequeño y peso ligero, se inserta en una ranura especial de la placa base. La ranura tiene un diseño infalible para evitar la inserción inversa. Hay clips metálicos en ambos extremos de la ranura, que es el prototipo de la memoria actual. Su ventaja es que utiliza un diseño de pin estándar y es compatible con casi todas las PC.
Módulo de memoria dual en línea
Similar a un SIMM, pero ligeramente más grande. La diferencia es que algunos pines de SIMM están conectados entre sí por delante y por detrás, mientras que cada pin de DIMM está separado, por lo que el rendimiento eléctrico ha mejorado enormemente, permitiendo acomodar más pines sin necesidad de hacerlo. Los módulos se hacen grandes, por lo que es Es fácil conseguir una mayor cantidad de RAM.
RIMM (Rambus Embedded Memory Module)
Se parece un poco a un DIMM, pero es más grande y tiene mejor rendimiento, pero es más caro y genera más calor. Para resolver el problema de la calefacción, hay disipadores de calor largos en cada módulo.