CPU封装是CPU制造商为CPU芯片提供用于电气连接、机械支撑和散热的物理封装。早期的CPU封装方式是PGA封装。PGA全称Pin Grid Array,就是在CPU插座上均匀分布的一排排的小金属柱,由于的金属柱数量很多,容易产生损坏。而且需要用一个板子将它们对齐,所以在安装过程中相对麻烦。这种封装的CPU在使用中容易出现松动,导致电脑死机或者蓝屏。
为了解决PGA封装的问题,人们又推出了FC-PGA封装。FC-PGA全称Flip-Chip Pin Grid Array,就是将CPU的芯片翻转后,与插座上的小针脚贴合的封装方式。这种封装减少了搭板对准的工序,但是缺点就是CPU需要紧紧压在引脚上,即使用了扁平的封装后位置也会有偏差,从而保证性能和稳定性是比较困难的。
BGA封装全称Ball Grid Array,是一种新颖的集成电路封装技术。BGA是近年来被广泛采用的一种集成电路封装形式。这种封装方式的优点是减少了外部引脚的数量(通常不到PGA的一半),可以更准确贴合CPU,接触面积大,而且还可以在封装上加密闭散热,降低芯片工作温度。缺点是要求工艺和设备能力非常高,需要有高温、高真空的焊接设备,加工周期也比较长。对于芯片直观检测也十分困难,维修时更换需要更多专业知识和技巧。
LGA封装就是除了CPU的针脚之外,其他封装好的芯片是不夹在插槽 socket 上的,而是由接触点完全暴露在外的封装形式,LGA全称Land Grid Array。 LGA封装相比BGA,它取消了封装内部时涂焊料,换成了芯片悬空,引出需求的触点,使用圆柱或锥形小柱作为插座。这种封装方式已经成为主流的处理器封装形态之一,因为LGA封装不需要制造、升级插座,所以可以在封装的高度、IC芯片数量和尺寸不断增加的情况下减少和裁剪。
现在CPU封装已经发展到了LGA阶段,但是LGA的成本越来越高,而CSP芯片封装相比LGA和BGA的封装成本都要低得多。CSP封装全称Chip Size Package,直译是芯片级封装,所以又称之为芯片级封装技术(CSP)。CSP芯片封装只在芯片的周围焊接少量的触点,数量极少,重新设计的"CSP"将有助于消除通常需要轻度改进的大多数传统电路板。而且CSP的尺寸和封装方式可以按需求定制,相对比较灵活,投入成本要少得多。可以预计,未来CSP封装技术将会成为CPU封装的主流。