查看: 697|回复: 2

显卡芯片封装技术图解分析

[复制链接]
发表于 2014-11-27 14:41:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
    谈到封装,只能从芯片的生产过程说起,在技术人员成功设计出一款芯片后,将会设计的电路描绘在图纸上,然后通过光蚀刻工艺在一整块单晶硅切片上按照设计的面积蚀刻出一个个方形硅芯片,但是这个硅芯片既没有保护壳层又没有联接电路,很显然无法直接安装在显卡上,在这就需要封装这个关键的技术。


    就作为PC的重要组成部分之一,就把图形加速卡早已超过CPU,为了成为PC部件中晶体管数量最多、集成度最高、在结构最复杂的部分。所以图形加速卡技术也成为众多DIYer们关注的焦点。本文将为入门级玩家简要介绍一下图形加速卡的封装技术,从而使您更加深入的了解图形加速芯片。


    所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接。


    封装的作用主要有以下几种:


    首先,封装有效的保护了硅芯片。一般来说,封装时要在硅芯片外面包裹一层致密的保护膜,从而隔绝灰尘和空气中的水、氧气、二氧化碳等腐蚀性物质,大大提高了硅芯片的使用寿命。通过封装还可以为硅芯片穿上一层装甲,从而防止芯片上细小的电路被划断。


    其次,封装可以起到固定芯片、连接引线的作用。由于硅芯片表面积很小,所以很难通过常规焊接方式连出大量引线,但通过封装,可以很方便的将芯片和引线固定在一起。


    另外,封装还可以增强芯片的导热性能。由于硅芯片面积很小,同时发热量却很大,这对散热设备是一个极大的考验,通过封装可以一定程度上增大芯片的表面积,从而有利于芯片的散热。


    图形加速卡芯片的封装技术一直在不断前进,由于图形加速芯片是焊接在显卡PCB上的,所以其封装特点与同时代的主板芯片组有着很大程度的相似之处。图形加速芯片的封装方式大致可以划分为三个时代:PQFP时代、BGA时代、FC-BGA时代,随着封装技术的不断发展,图形加速卡的运行频率、显存带宽、集成度、功耗等也逐渐升高。下面我们就一同了解一下图形加速卡芯片封装形式的衍变吧。


    1、BGA返修台(Ball Grid Array)球状矩阵排列封装


    当看到PQFP封装的种种不足之后,工程师们开始着手对PQFP封装进行改进,将长长的针状引脚改为触点,并且将触点排放在了芯片的底部,通过球型焊锡与PCB连接,这就是我们常见的BGA球状矩阵排列封装。


   (1)采用BGA封装的Riva 128图形芯片


   (2)早期采用BGA封装的Intel I740图形芯片


    BGA封装有以下特点:1.输入输出引脚数大大增加,而且引脚间距远大于QFP,加上它有与电路图形的自动对准功能,从而提高了组装成品率;2.虽然它的功耗增加,但能用可控塌陷芯片法焊接,它的电热性能从而得到了改善,对于集成度很高和功耗很大的芯片,采用陶瓷基板,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而可达到电路的稳定可靠工作;3.封装本体厚度比普通QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上;4.寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;5.组装可用共面焊接,可靠性高。


   (3)经典产品Geforce 2 GTS同样采用BGA封装


    但是BGA封装也并非完美,BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大;塑料BGA封装的翘曲问题是其主要缺陷,即锡球的共面性问题。共面性的标准是为了减小翘曲,提高BGA封装的特性,应研究塑料、粘片胶和基板材料,并使这些材料最佳化。同时由于基板的成本高,而使其价格很高。


   (4)揭下BGA封装芯片后的PCB


   (5)BGA封装后芯片的背面




    在图形加速卡芯片行业,从1998年经典的nVIDIA Riva 128和ATi Rage Pro开始就使用了BGA封装方式,此后BGA封装成了图形加速卡芯片的唯一选择,直到Geforce FX系列产品,才开始改用FC-BGA封装方式。


   (6)采用Wirebond封装的Geforce 5200U芯片


    这里值得一提的是,随着3D图形加速芯片的发热量逐渐增大,BGA的散热难问题越发严重,这时很多厂家都针对这点对BGA封装进行改进,在BGA封装的顶部加装了一块辅助散热用的金属顶盖,从而延长了BGA封装的生命周期,这就是Wirebond封装。


    原文:http://www.bgafxt.org/jishuziliao_5273.html,本文来源于【迅维BGA返修台】中心,转载注明出处。

请及时关注本站获取最新新闻资讯
回复

使用道具 举报

发表于 2015-4-9 15:21:42 | 显示全部楼层
要活得精彩,在人生的漫长旅途中,我们要做得足够好,尽力地在人生大道上留下深痕,在岁月长河中刻下永恒。生活是一条崎岖坎坷的路,路上有着荆棘沼泽,也有鲜艳的花果。我们要笑对人生,也就是要笑对生活,这是一种心态,也是一种境界。生活中有疲劳,也有痛苦,有挫折,也有酸辛。这些使人觉得很累,但只要心中燃起一簇希望的亮火,点起一盏明灯,理想便会闪闪发光,生活就会多姿多彩。虽然,生活是艰难的,但我们要做生活的强者,不做懦夫。

每个人都希望站在山顶,但所有的幸福都发生在你攀登的时候,一个人只要不自弃,相信没有谁可以阻挡你前进。我不欣赏那种怯懦、安逸的人,我钦佩那种表现出奋力向上精神的人,那种永不屈服的人更令人尊敬。失败是艰难的,但是,不去努力争取成功,却更为糟糕。失败并不可怕,可怕的是不敢正视失败,生命的真谛在于奋斗,在于坚持不懈的追求,在于失败后的又一轮拼搏,真正的强者,不是在失败中诅咒成功者,也不是怨天尤人,而是在失败中反思自己,发掘自己内蕴的宝藏,力图重振旗鼓,卷土重来。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2016-7-26 12:11:46 | 显示全部楼层
找运动鞋厂家、一手货源就上http://www.i9955.com
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

标签|小黑屋|手机版|网站地图|百度地图|意见反馈|论坛群组|大庆油田论坛  

  

Copyright © 2008-2020 大庆油田论坛(http://www.022feiyouhuishou.com/) 版权所有 Reserved.

Powered by 油田论坛 X3.2  信息产业部备案/经营许可证编号 蜀ICP备9713957号QQ

快速回复 返回顶部 返回列表