全LGS封裝的聲表面波高溫壓力傳感器研究項目摘要

聲表面波 在固體半空間表面存在的一種沿表面?zhèn)鞑?，能量集中于表面附近的彈性波?又稱為表面聲波。

從嚴(yán)格意義上說，聲表面波泛指沿表面或界面?zhèn)鞑サ母鞣N模式的波，不同的邊界條件和傳播介質(zhì)條件可以激發(fā)出不同模式的聲表面波。在半無限基片上存在的聲表面波有瑞利波(Rayleigh waves)、漏波(Leaky SAW)、廣義瑞利波(Generalized Rayleigh waves)、水平剪切波(SH.SAW)、電聲波(B.G waves)、蘭姆波(Lamb waves)等。在層狀結(jié)構(gòu)的基片存在有樂甫波(Love waves)、西沙瓦波(Sezawa waves)、斯東萊波(Stoneley waves)等。

早在九十多年前，人們就對這種波進(jìn)行了研究。1885 年，瑞利根據(jù)對地震波的研究，從理論上闡明了在各向同性固體表面上彈性波的特性。但由于當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)水平所限，這種彈性表面波一直沒有得到實際上的應(yīng)用。直到六十年代，由于半導(dǎo)體平面工藝以及激光技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量人造壓電材料為聲表面波技術(shù)的發(fā)展提供了必要的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。

作為六十年代末期才發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)，它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬倍，而且在它的傳播路徑上容易取樣和進(jìn)行處理，因此，用聲表面波去模擬電子學(xué)的各種功能，能使電子器件實現(xiàn)超小型化和多功能化。同時，由于聲表面波器件在甚高頻和超高頻波段內(nèi)以十分簡單的方式提供了其它方法不易得到的信號處理功能，因此，聲表面波技術(shù)在雷達(dá)、通信和電子對抗中得到了廣泛的應(yīng)用。聲表面波的應(yīng)用最早是在軍用雷達(dá)、廣播、電視領(lǐng)域作頻率穩(wěn)定的濾波器之用。

1949 年，美國貝爾電話實驗室發(fā)現(xiàn)了LiNbO3單晶。1964 年產(chǎn)發(fā)表了激發(fā)彈性表面波平面結(jié)構(gòu)換能器的專利。特別應(yīng)該指出的是，1965 年，懷特(R . M.white)和沃爾特默(F.W.voltmer )在應(yīng)用物理雜志上發(fā)表了題為"一種新型表面波聲-電換能器― 叉指換能器"的論文，從而取得了聲表面波技術(shù)的關(guān)鍵性突破。

OPGA(Organic pin grid Array，有機(jī)管腳陣列)。這種封裝的基底使用的是玻璃纖維，類似印刷電路板上的材料。此種封裝方式可以降低阻抗和封裝成本。OPGA封裝拉近了外部電容和處理器內(nèi)核的距離，可以更好地改善內(nèi)核供電和過濾電流雜波。AMD公司的AthlonXP系列CPU大多使用此類封裝。

mPGA，微型PGA封裝，目前只有AMD公司的Athlon 64和英特爾公司的Xeon(至強(qiáng))系列CPU等少數(shù)產(chǎn)品所采用，而且多是些高端產(chǎn)品，是種先進(jìn)的封裝形式。

CPGA也就是常說的陶瓷封裝，全稱為Ceramic PGA。主要在Thunderbird(雷鳥)核心和"Palomino"核心的Athlon處理器上采用。

FC-PGA封裝是反轉(zhuǎn)芯片針腳柵格陣列的縮寫，這種封裝中有針腳插入插座。這些芯片被反轉(zhuǎn)，以至片?；驑?gòu)成計算機(jī)芯片的處理器部分被暴露在處理器的上部。通過將片模暴露出來，使熱量解決方案可直接用到片模上，這樣就能實現(xiàn)更有效的芯片冷卻。為了通過隔絕電源信號和接地信號來提高封裝的性能，F(xiàn)C-PGA 處理器在處理器的底部的電容放置區(qū)域(處理器中心)安有離散電容和電阻。芯片底部的針腳是鋸齒形排列的。此外，針腳的安排方式使得處理器只能以一種方式插入插座。FC-PGA 封裝用于奔騰 III 和英特爾 賽揚(yáng) 處理器，它們都使用 370 針。

FC-PGA2 封裝與 FC-PGA 封裝類型很相似，除了這些處理器還具有集成式散熱器 (IHS)。集成式散熱器是在生產(chǎn)時直接安裝到處理器片上的。由于 IHS 與片模有很好的熱接觸并且提供了更大的表面積以更好地發(fā)散熱量，所以它顯著地增加了熱傳導(dǎo)。FC-PGA2 封裝用于奔騰 III 和英特爾賽揚(yáng)處理器(370 針)和奔騰 4 處理器(478 針)。

OOI 是 OLGA 的簡寫。OLGA 代表了基板柵格陣列。OLGA 芯片也使用反轉(zhuǎn)芯片設(shè)計，其中處理器朝下附在基體上，實現(xiàn)更好的信號完整性、更有效的散熱和更低的自感應(yīng)。OOI 有一個集成式導(dǎo)熱器 (IHS)，能幫助散熱器將熱量傳給正確安裝的風(fēng)扇散熱器。OOI 用于奔騰 4 處理器，這些處理器有 423 針。

"PPGA"的英文全稱為"Plastic Pin Grid Array"，是塑針柵格陣列的縮寫，這些處理器具有插入插座的針腳。為了提高熱傳導(dǎo)性，PPGA 在處理器的頂部使用了鍍鎳銅質(zhì)散熱器。芯片底部的針腳是鋸齒形排列的。此外，針腳的安排方式使得處理器只能以一種方式插入插座。

"S.E.C.C."是"Single Edge Contact Cartridge"縮寫，是單邊接觸卡盒的縮寫。為了與主板連接，處理器被插入一個插槽。它不使用針腳，而是使用"金手指"觸點，處理器使用這些觸點來傳遞信號。S.E.C.C. 被一個金屬殼覆蓋，這個殼覆蓋了整個卡盒組件的頂端。卡盒的背面是一個熱材料鍍層，充當(dāng)了散熱器。S.E.C.C. 內(nèi)部，大多數(shù)處理器有一個被稱為基體的印刷電路板連接起處理器、二級高速緩存和總線終止電路。S.E.C.C. 封裝用于有 242 個觸點的英特爾奔騰II 處理器和有 330 個觸點的奔騰II 至強(qiáng)和奔騰 III 至強(qiáng)處理器。

S.E.C.C.2 封裝與 S.E.C.C. 封裝相似，除了S.E.C.C.2 使用更少的保護(hù)性包裝并且不含有導(dǎo)熱鍍層。S.E.C.C.2 封裝用于一些較晚版本的奔騰II 處理器和奔騰 III 處理器(242 觸點)。

"S.E.P."是"Single Edge Processor"的縮寫，是單邊處理器的縮寫。"S.E.P."封裝類似于"S.E.C.C."或者"S.E.C.C.2"封裝，也是采用單邊插入到Slot插槽中，以金手指與插槽接觸，但是它沒有全包裝外殼，底板電路從處理器底部是可見的。"S.E.P."封裝應(yīng)用于早期的242根金手指的Intel Celeron 處理器。

PLGA是Plastic Land Grid Array的縮寫，即塑料焊盤柵格陣列封裝。由于沒有使用針腳，而是使用了細(xì)小的點式接口，所以PLGA封裝明顯比以前的FC-PGA2等封裝具有更小的體積、更少的信號傳輸損失和更低的生產(chǎn)成本，可以有效提升處理器的信號強(qiáng)度、提升處理器頻率，同時也可以提高處理器生產(chǎn)的良品率、降低生產(chǎn)成本。目前Intel公司Socket 775接口的CPU采用了此封裝。

CuPGA是Lidded Ceramic Package Grid Array的縮寫，即有蓋陶瓷柵格陣列封裝。其與普通陶瓷封裝最大的區(qū)別是增加了一個頂蓋，能提供更好的散熱性能以及能保護(hù)CPU核心免受損壞。AMD64系列CPU采用了此封裝。