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芯片封装方式.ppt

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qja 结-空气热阻,qja 最早也是最常用的标准之一 定义标准由文件 JESD51-2给出 Ta = 环境空气温度, 取点为 JEDEC组织定义的特定空箱中特定点 (Still-Air Test) 芯片下印制板可为高传导能力的四层板(2S2P)或低传导能力的一层板之任一种 (1S0P),qjma 结-移动空气热阻,qjma 空气流速范围为 0-1000 LFM 定义标准由文件 JESD51-6给出Ta = 空气温度,取点为风洞上流温度 印制板朝向为重大影响因素,N,qjc 从结点到封装外表面(壳)的热阻,外表面壳取点尽量靠近Die安装区域,qjc 结壳热阻,qjb 从结点至印制板的热阻 定义标准由文件 JESD51-8给出,qjb 结板热阻,严格地讲,Theta-JB不仅仅反映了芯片的内热阻,同时也反映了部份环境热阻,如印制板。正因如些, Theta-JB相对于其它热阻而言,虽然JEDEC组织在99年就发布了它的热阻定义方式,但是芯片供应商采用较慢。部份传热路径严重不对称芯片,如TO-263目前尚无该热阻的定义标准,qjx 试图采用简单的热阻表示复杂的芯片传热现象 芯片内部的热传现象非常复杂,无法使用热阻来完美表示; 热阻qjx 无法用于准确预测芯片的温度,只能提供定性的热性能对比; 如需准确预测特定工况下芯片的温度,我们需要其它的方法,qjx 使用的局限性,芯片的详细模型,建立所有芯片内部所有影响传热的结构,热阻网络模型-DELPHI模型,DEvelopment of Libraries of PHysical models for an Integrated design environment,DELPHI 项目:从1993年到1996年,由欧盟资助,Flomerics公司负责协调,Alcatel Bell 、Alcatel Espace 、Philips CFT 、Thomson CSF 、Flomerics 、NMRC 等公司合作,旨在开发芯片的简化热模型的精确表示方法。PROFIT项目:同样由欧盟资助,由Philips公司负责协调,Flomerics、Nokia、Infineon、Philips、ST、Micred、TIMA、等公司合作,旨在开发芯片热模型的快速建立方法。项目产生了一系列成果,如芯片的热阻网络模型DELPHI标准、JEDEC组织认证的唯一热模型库FLOPACK、芯片热应力分析工具Flo/stress等。,PRediction OF temperature gradients Influencing The quality of electronic products,PROFIT 项目,DELPHI项目,DELPHI模型生成原理,,,,,,,,建立详细模型,标准实验验证,误差估计,在规定的N种边界条件下 批处理进行详细模型计算,封装参数 (结构、材料参数),根据各种封装特点离散出 各种热阻网络拓朴结构,详细 模型,发布,简化 模型,,,多种边界条件可以表 示自然对流、强迫对流、 散热器等多种环境,根据各热阻节点的温度值优 化得出具有最小误差的热阻值,,DELPHI项目组定义了99种 边界条件;,Flopack应用了44种或88种,PBGA封装模型的建立,PBGA封装特点? 有机基片Organic substrate 使用焊球(Solder balls)作为二级互联 主要应用: ASIC’s, 内存, 图形显示,芯片组,通讯等.,PBGA封装优缺点? I/O密度高; 基片材BT具有较好的电性能; 加工工艺类似PCB板,成本低廉 非气密封装,不适合于长时工作的芯片或军用芯片 Die与基片(Substrate)间的CTE不匹配 如功耗大于2W,则可能需要加强散热手段,主要类型的PBGA封装,Wire-Bonded PBGA (Die-up),最主流的PBGA封装,相对成熟的加工技术,可处理5W以上热耗。,主要类型的PBGA封装,Fine-Pitch BGA,由die-up PBGA变化而来 别名: FSBGA, ChipArrayTM 焊球间隙较小 可归类为 Near-CSP 建模也较困难 焊球间隙典型值为1mm,0.8mm,0.65mm,0.5mm,0.4mm 经常缺少明显可见,比Die尺寸大的Die Pad,因为Die大小与封装大小相近 基片(substrate)中每个信号过孔都必须单独建出; 在FLOPACK中,别名ChipArrayTM,主要类型的PBGA封装,Die-down PBGA,1) 最常见的Die-down PBGA芯片为Amkor 公司的SuperBGATM ,但是 SuperBGA中无上图结构中的加强环(Stiffener Ring), 2) Spreader(铜合金)可直
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