常见的Cpu的封装技术

封装的意义： 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。

常见的封装规格：

　　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
     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。
　　

   BGA （ Ball Grid Array ，球状阵列封装）是采用触点式连接，就相当于把 PGA 封装的针脚全部剪掉，所以采用这种封装的 CPU 必须和主板焊接后才能使用。采用 BGA 封装的 CPU 体积较小，电气性能和信号抗干扰能力强，加上不需要插拔，因而主要是面向本本处理器的封装方式。但是由于是焊接在主板上，不便于更换，所以成本相对较高。因而 Intel 在后来又采用了 PGA 的封装方式。但是在显存封装上 BGA 迎来了 “ 又一春 ” ，在以后的显卡篇我们会谈到。
   

　　 LGA （ Land Grid Array ，岸面栅格阵列封装）和我们前面讲的 PGA 封装很相似，但是这种封装没有了针脚，而是用触点代替，所以接口也变成了 Socket T 。它不像以往的插槽那样需要将针脚固定，而是需要 Socket 底座露出来的具有弹性的触须。这一点和 BGA 封装有点像，只是不用焊接，可以自由插拔。由于 LGA 的封装接口支持底层和主板之间的直接连接，所以可以均衡分担信号，可以在不提高成本的前提下增加针脚的密度，所以在频率和性能提升上功不可没。另外由于采用无针脚设计， Socket T 接口打破了 Socket 478 接口的频率瓶颈，使 Intel 的 CPU 能够达到更高的频率。  

     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。
    

     OPGA （ Organic pin grid Array ，有机管脚阵列）。 这种封装的基底使用的是玻璃纤维，类似印刷电路板上的材料。 此种封装方式可以降低阻抗和封装成本。 OPGA 封装拉近了外部电容和处理器内核的距离，可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。 AMD 公司的 AthlonXP 系列 CPU 大多使用此类封装。
    

   CPGA 也就是常说的陶瓷封装，全称为 Ceramic PGA 。主要在 Thunderbird （雷鸟）核心和 “Palomino” 核心的 Athlon 处理器上采用。
　　

   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。
  

   OOI 是 OLGA 的简写。 OLGA 代表了基板栅格阵列。 OLGA 芯片也使用反转芯片设计，其中处理器朝下附在基体上，实现更好的信号完整性、更有效的散热和更低的自感应。 OOI 有一个集成式导热器 (IHS) ，能帮助散热器将热量传给正确安装的风扇散热器。 OOI 用于奔腾 4 处理器，这些处理器有 423 针。
    

　 “S.E.C.C.” 是 “Single Edge Contact Cartridge” 缩写，是单边接触卡盒的缩写。为了与主板连接，处理器被插入一个插槽。它不使用针脚，而是使用 “ 金手指 ” 触点，处理器使用这些触点来传递信号。 S.E.C.C. 被一个金属壳覆盖，这个壳覆盖了整个卡盒组件的顶端。卡盒的背面是一个热材料镀层，充当了散热器。 S.E.C.C. 内部，大多数处理器有一个被称为基体的印刷电路板连接起处理器、二级高速缓存和总线终止电路。 S.E.C.C. 封装用于有 242 个触点的英特尔奔腾 II 处理器和有 330 个触点的奔腾 II 至强和奔腾 III 至强处理器。
       
    S.E.C.C.2 封装与 S.E.C.C. 封装相似，除了 S.E.C.C.2 使用更少的保护性包装并且不含有导热镀层。 S.E.C.C.2 封装用于一些较晚版本的奔腾 II 处理器和奔腾 III 处理器（ 242 触点）。
       
　 “S.E.P.” 是 “Single Edge Processor” 的缩写，是单边处理器的缩写。 “S.E.P.” 封装类似于 “S.E.C.C.” 或者 “S.E.C.C.2” 封装，也是采用单边插入到 Slot 插槽中，以金手指与插槽接触，但是它没有全包装外壳，底板电路从处理器底部是可见的。 “S.E.P.” 封装应用于早期的 242 根金手指的 Intel Celeron 处理器。

   PLGA 是 Plastic Land Grid Array 的缩写，即塑料焊盘栅格阵列封装。由于没有使用针脚，而是使用了细小的点式接口，所以 PLGA 封装明显比以前的 FC-PGA2 等封装具有更小的体积、更少的信号传输损失和更低的生产成本，可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。目前 Intel 公司 Socket 775 接口的 CPU 采用了此封装。

    CuPGA 是 Lidded Ceramic Package Grid Array 的缩写，即有盖陶瓷栅格阵列封装。其与普通陶瓷封装最大的区别是增加了一个顶盖，能提供更好的散热性能以及能保护 CPU 核心免受损坏。目前 AMD64 系列 CPU 采用了此封装。