封装范文10篇

时间:2023-04-05 03:24:39

封装范文篇1

[关键词]芯片封装技术技术特点

我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,在我们的电脑中,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中,作者将为你介绍几个芯片封装形式的特点和优点。

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

封装范文篇2

一、DIP双列直插式封装

DIP(DualIn-linePackage)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:

1.适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。

2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。

Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存(Cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP(PlasticQuadFlatPackage)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。

PFP(PlasticFlatPackage)方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:

1.适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。

2.适合高频使用。

3.操作方便,可靠性高。

4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。

Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA(PinGridArrayPackage)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF(ZeroInsertionForceSocket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。

PGA封装具有以下特点:

1.插拔操作更方便,可靠性高。

2.可适应更高的频率。

Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA(BallGridArrayPackage)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类:

1.PBGA(PlasricBGA)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。

2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(FlipChip,简称FC)的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。

3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬质多层基板。

4.TBGA(TapeBGA)基板:基板为带状软质的1-2层PCB电路板。

5.CDPBGA(CarityDownPBGA)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。

BGA封装具有以下特点:

1.I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。

2.虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。

3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。

4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城(Citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即BGA)。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组(如i850)中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP(ChipSizePackage)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒(Die)大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:

1.LeadFrameType(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达(Goldstar)等等。

2.RigidInterposerType(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。

3.FlexibleInterposerType(软质内插板型),其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。

4.WaferLevelPackage(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:

1.满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。

2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。

3.极大地缩短延迟时间。

CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电(IA)、数字电视(DTV)、电子书(E-Book)、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽(Bluetooth)等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现MCM(MultiChipModel)多芯片模块系统。

MCM具有以下特点:

1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。

2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。

3.系统可靠性大大提高。

封装范文篇3

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

封装范文篇4

[关键词]芯片封装技术技术特点

我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,在我们的电脑中,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中,作者将为你介绍几个芯片封装形式的特点和优点。

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

封装范文篇5

[关键词]芯片封装技术技术特点

我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,在我们的电脑中,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中,作者将为你介绍几个芯片封装形式的特点和优点。

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

封装范文篇6

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点:(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式,缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形,而PFP既可以是正方形,也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点:(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便,可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2~5圈。安装时,将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为ZIF的CPU插座,专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将CPU的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点:(1)插拔操作更方便,可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中,80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类:(1)PBGA基板:一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,PentiumII、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。

Intel系列CPU中,PentiumI、II、PentiumPro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板:硬质多层基板。(4)TBGA基板:基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板:指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点:(1)I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小,适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等),以及芯片组中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍,IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类:(1)传统导线架形式,代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型,代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型,其中最有名的是Tessera公司的microBGA,CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装:有别于传统的单一芯片封装方式,WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点:(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

封装范文篇7

关键词:胶带;自动封装机;Pro/E;PLC;自动剪切

随着社会经济和人们生活水平的快速提高,胶带已经完全融入到各行各业及人们日常生活的使用中,胶带广泛应用于食品、医药、卷烟、家用电器、日用化工、电子、制造等几乎各个行业的包装封口和粘贴[1-2]。目前,包装盒、包装箱等的封装主要是由人工完成的,电子、IT、制造等行业的胶带封装也是以人工为主,尤其是对于一些塑料件、尼龙件、铁件、铝件等硬质类零散件的胶带包裹封装和剪切都是由操作人员手工缠绕和裁剪,效率低、劳动强度高,长时间操作过程中工作人员手指容易受伤,且胶带封装剪切质量较差[3-4]。目前市场上的一些胶带封装机构大多都是纯机械的结构,而且需要人工操作粘贴和剪切,自动化程度低,容易出现故障,而且操作人员工作强度较大[5-6]。针对以上问题,为了提高胶带封装效率和封装质量、减轻工人劳动强度、减少工时、提高生产效率,本文设计了一种自动胶带封装机,主要应用于食品、包装、电子、IT、制造等行业的胶带旋转包裹封装,能适应不同宽度的胶带粘贴,能实现胶带的自动旋转封装和自动剪切。

1总体方案设计

1.1自动胶带封装机结构设计

本文设计的自动胶带封装机能够对塑料件、尼龙件、铁件、铝件等硬质类零散件等材料实现胶带的自动旋转封装和自动剪切。根据设计要求设计的自动胶带封装机主要由机架和胶带滚贴剪切器组成,机架由1块底板、4条侧板连接而成,机架上安装胶带滚贴剪切器,胶带滚贴剪切器由滚贴机构和滚贴剪切机构两部分组成。设计的自动胶带封装机结构原理如图1所示。图1中,底板4与4条侧板3连接形成机架,机架上安装胶带滚贴剪切器构成自动胶带封装机,胶带滚贴剪切器由滚贴机构和滚贴剪切机构两部分组成。滚贴机构包括滚贴电动机5,在底板4上伸缩支撑杆1的上方位,一号支架10、二号支架19被固定在2个平行的调整滑槽17上,一号支架和二号支架上对应安装有一号固定杆11及二号固定杆18,底板4上的滚贴电动机5经联轴器7连接一号固定杆11;滚贴剪切机构包括滚贴剪切电动机6、滚贴剪切齿形带8和滚贴剪切器12,滚贴剪切齿形带8经支架、带轮平行于调整滑槽17安装在底板4上,带轮连接滚贴剪切电动机6,带滚贴剪切刀14的滚贴剪切器12安装在滚贴剪切齿形带8上,滚贴剪切齿形带8的两端分别安装一号行程开关9和二号行程开关20。

1.2重要零件设计

1.2.1可调式胶带卷筒设计胶带卷筒主要用于支撑和放置各种粘贴胶带,因此,设计的胶带卷筒应该能够方便各种胶带的取出和安装,并且能够满足不同宽度的胶带粘贴,设计的可调式卷筒如图2所示。设计的可调式胶带卷筒由左右两部分组成,主要用来安装和定位胶带,由塑料制成。左边为可调式端盖,可以在胶带支撑轴上左右移动,采用微过盈装配,一方面方便取下和安装胶带,另一方面可以适应不同宽度的胶带粘贴,应用范围广。胶带支撑轴上安装有橡胶套,胶带安装在橡胶套上,使胶带在旋转时有一定的旋转阻尼,这样在粘贴过程和切割后会避免回弹现象。1.2.2伸缩式支撑杆伸缩式支撑杆主要用来支撑胶带卷筒,因此,设计的支撑杆必须能够方便胶带卷筒的安装。设计的伸缩式支撑杆如图3所示。该伸缩式支撑杆由3段组成,中间部分用于安装支撑胶带,左端为伸缩杆,可以左右伸缩,方便安装和取下胶带卷筒,胶带卷筒在伸缩杆上为少量过盈配合。对不同宽度的胶带,可以调整支架在底板滑槽中的位置,来实现对待包装物的对中包装。

1.3三维造型设计

根据自动胶带封装机结构图应用三维软件Pro/E进行造型,设计出自动胶带封装机三维图,如图4所示。

1.4工作原理

设计的自动胶带封装机工作原理如下:当进行胶带的旋转封装和剪切时,将待包装材料15固定在一号固定杆11和二号固定杆18上,并通过橡皮圈13进行固定;再将可调式胶带卷筒2上的滚贴胶带16拉出粘贴在待包装材料15上,可调式胶带卷筒的左边端盖可左右调整,以适应不同宽度的胶带粘贴,可调式胶带卷筒结构如图2所示,可调式胶带卷筒安装在伸缩支撑杆上,伸缩支撑杆的左端可左右伸缩,方便更换胶带,伸缩支撑杆的结构如图3所示;滚贴电动机5转动进行胶带的旋转封装;胶带封装完成后,滚贴电动机5停止转动,此时滚贴剪切器12开始工作,滚贴剪切电动机6正转,滚贴剪切齿形带8带动滚贴剪切刀14向左运动对滚贴胶带进行剪切,滚贴剪切刀采用齿形切刀,防止在剪切过程中造成胶带的中途撕裂;滚贴剪切器12运动到左端碰到二号行程开关20后,滚贴剪切电动机6开始反转,返回到初始位置,通过一号和二号两个行程开关控制滚贴剪切器的移动位置,此时完成一次旋转封装和剪切过程;通过调整支架在底板滑槽中的位置可以封装不同长度的材料,也可以通过调整对材料的不同位置进行封装。若进行下次胶带粘贴时,重新安装待封装材料进行封装,过程与第一次相同。

2自动胶带封装机控制系统硬件设计

本文设计的自动胶带封装机能够实现胶带的自动旋转封装和自动剪切,因此设计了以PLC为核心控制器的自动胶带封装机控制系统。本文选用三菱FX2NPLC为核心控制器,它以编程简单、控制灵活方便、可靠性高等优点在工业生产线中得到了广泛应用[7-8]。控制系统硬件组成主要有开始、停止按钮,以及行程开关、滚贴电动机、滚贴剪切电动机、接触器等,系统的硬件结构设计如图5所示。系统的工作原理如下:首先将待包装的材料通过橡皮圈安装在一号和二号固定杆上,将粘贴胶带拉出粘贴在待包装材料上,此时按下开始按钮,PLC控制一号接触器KM1通电使滚贴电动机工作,胶带开始进行旋转封装,同时PLC开始延时,延时时间到,PLC控制接触器KM1断电,滚贴电动机停止,完成胶带的旋转封装。此时PLC控制二号接触器KM2通电,滚贴剪切电动机正转,通过同步带带动滚贴剪切器和齿形切刀向左移动,完成对胶带的自动剪切,当剪切器碰到左端的二号行程开关时,PLC控制接触器KM2断电,滚贴剪切电动机停止转动,滚贴剪切器停止运动,PLC控制三号接触器KM3通电,实现滚贴剪切电动机的反转,滚贴剪切器回到初始位置,至此完成一次胶带的自动旋转封装和自动剪切过程。如果需要进行下次的材料旋转封装,则将需要封装的材料重新安装在固定杆上进行下一次的自选旋转封装和剪切,过程和第一次相同。

3控制系统软件设计

设计的自动胶带封装机控制系统以三菱FX2NPLC为核心控制器,通过控制滚贴电动机和滚贴剪切电动机来实现胶带的自动旋转封装和自动剪切。设计的控制系统软件设计流程图如图6所示。控制过程如下:按下开始按钮,系统初始化完成,PLC控制接触器KM1通电,滚贴电动机转动,开始旋转粘贴胶带,延时达到预定时间,PLC控制KM1断电,滚贴电动机停止转动。同时PLC控制KM2通电,剪切电动机正转,带动滚贴剪切器运动,将胶带切断,碰到左端的行程开关后,PLC控制KM2断电,滚贴剪切电动机停转,接着PLC控制KM3通电,滚贴剪切电动机反转,碰到一号行程开关后停下,返回到初始位置,至此完成一次胶带的自动旋转剪切过程,下次材料的旋转封装和剪切过程和第一次相同。

4结语

本文对自动胶带封装机进行了创新设计和研究,主要完成了以下工作:1)根据自动胶带封装机实现的功能,完成了该自动胶带封装机的整体设计方案,设计了自动胶带封装机的结构原理图,并应用三维软件Pro/E设计出自动胶带封装机的三维模型。2)对一些重要零部件进行了设计,设计的可调式胶带卷筒可以适应不同宽度的胶带封装;设计的伸缩式支撑杆方便安装和取下胶带卷筒,应用非常方便;通过调整支架在底板滑槽中的位置可以封装不同长度的材料,也可以通过调整对材料的不同位置进行封装,适应广泛。3)根据自动胶带封装机的控制要求,设计出自动胶带封装机控制系统,对系统的硬件和软件分别进行了设计,给出了硬件结构框图和软件设计流程图。4)设计的自动胶带封装机能够对塑料件、尼龙件、铁件、铝件等硬质类零散件等材料进行自动旋转封装和自动剪切,工作效率高、封装质量好、自动化程度高、封装速度易控制。

[参考文献]

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[2]蒯世林,黄振永,李丽强.快递商品自动封装机开发设计[J].包装学报,2018,34(7):45-46.

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[7]任少伟,杨传民,孟祥飞.基于PLC的全自动给袋式包装机称量控制系统研究[J].包装工程,2019,40(3):162-167.

封装范文篇8

但是Windows发展了整整10于个年头,虽然Windows的性能在不断增强和完善,但是系统安装的速度依然是十分缓慢且让人头疼。虽然2006年底推出的WindowsVista凭借微软的新技术ImageX,可以在短短20分钟内安装10几G左右的文件,但是由于WindowsVista对计算机硬件要求较高,软件兼容性尚不理想,所以未得到最好的普及,目前使用最广泛的Windows操作系统,依然是WindowsXP。

WindowsXP的安装时间在约20~30分钟左右,这还不算更新Windows安全补丁、系统优化以及软件安装的时间,平均来算,要完全安装一个可用的(包含常用补丁和软件,以及必要的系统优化)WindowsXP操作系统,至少需要1个小时左右的时间。

对于做硬件维护的人们来讲,系统的这个安装和调试时间无论如何都是不能被很好接受的事实。即使硬件维护人员可以勉强接受这个安装时间,很多情况下,要使用计算机来办公的人员更难接受这个漫长而浪费时间的过程。这的确和高效率的社会结构不符,和高节奏的社会工作生活更不相符。

一直在探寻一种方法,在于如何高效的进行系统的维护乃至重新安装,如何把原来近1小时才能完成的繁杂工作控制在15分钟以内完成。

为解决系统安装过于繁杂耗时的问题,我首先考虑到的是利用微软自己的所谓“封装部署工具”(Sysprep)。

所谓封装部署,是微软为大企业用户提供的一种结构化的部署操作系统的工具。可以在一台计算机上把已经做好各种调试的系统进行再封装,封装完毕的系统,可以部署到其他计算机中,部署时间相当的短,大概仅仅5~6分钟,极大的提高对计算机系统的维护效率。

但是封装部署是有条件的,即仅适用于封装的源计算机和用于部署的目标计算机必须具有相同硬件抽象层(HAL),即不相同硬件配置的机器不能互相部署对方机器上封装好的操作系统,这样就会对当今繁杂的计算机硬件配置中进行封装和部署造成极大的障碍。

通过对微软的操作系统Longhron各内测版本进行启动过程的跟踪,发现微软在Longhron启动参数中提供了/detecthal接口,依靠这个接口,我们可以让计算机在启动时自动检测硬件抽象层(HAL),通过了这个检测,封装完的系统在部署到不同的计算机中时,就不会出现由于硬件抽象层(HAL)的不同而造成的系统在部署过程中由于对硬件的依赖而造成的种种非正常运行。

这个研究成功后,一个被调试好的系统(包括系统补丁追加、系统优化、常用软件安装)可以在进行封装后,高效的部署到任何硬件配置的其他计算机上,极大的缩短进行计算机维护的时间,极大的提高计算机维护的效率。

1.Base基本封装与部署的实现

1.1系统的封装与部署

系统的封装与部署,这个概念出自Microsoft(微软)。在Microsoft的Windows系列系统光盘中,包含企业部署工具(Deploy.cab),Deploy中包括了几个可供管理员和IT专业人士用来将Windows部署到组织中多台计算机上的工具。

Deploy.cab包括:Setupmgr.exe、Sysprep.exe、Cvtarea.exe、。

Setupmgr.exe,中文译为:安装管理器,为预安装Microsoft操作系统和各种应用程序自动创建和修改分布共享的向导。简单来说,这个工具主要是用来自动创建安装Windows操作系统的自动应答文件,可以让系统的安装做到“无人职守”,即在系统的安装过程中,无需任何人为的干预。

Sysprep.exe,中文译为:系统准备,准备计算机硬盘,以便进行磁盘复制、审核并交付客户。在分发前必须运行Sysprep以重新封装计算机。Sysprep包含下列组件:Sysprep.exe、Setupcl.exe、Factory.exe、Sysprep.inf和Winbom.ini。应用程序文件(Sysprep.exe、Setupcl.exe和Factory.exe)是必需的,而且它们互相依存。简单来说,这个工具用于重新封装已经在计算机上安装好的系统,封装完毕的映像可以通过介质复制到其他计算机上,当获取封装好的映像的计算机启动时,Sysprep.exe将调用%Windir%\System32\setup.exe在获取映像的计算机中重新部署系统。这种部署类似于直接安装系统,但是速度要比正常安装快许多倍。

Cvtarea.exe,一个用于在FAT32或FAT文件系统上创建文件并分析那些文件放置情况的灵活工具。使用Cvtarea工具,您可以创建连续的文件并将其放在磁盘上的特定位置。

,创建FAT32卷,该卷中的簇以某种优化方法取整,以便在以后将其转换为NTFS文件系统格式。

总体而言,随着技术的发展,可以替代Cvtarea.exe和的工具出现了许多,Setupmgr.exe用于生成无人职守安装应答文件,Sysprep.exe是用于系统封装的主要工具。

1.2Setupmgr

获得封装好的系统映像的计算机,第一次启动时,将会自行进行系统部署,系统部署过程中,会提问用户有关产品密钥、时区、计算机名称、管理员密码等等,这个和普通的系统安装的步骤一样(当然,比普通安装快速的多),每次都去输入这些,无非会降低工作效率。

利用Setupmgr.exe,可以为系统部署创建一份自动应答文件,当系统部署时碰到各种需要用户来确认的信息时,直接去这份自动应答文件中寻找预先规定好的答案,而无需提示用户输入。

Setupmgr.ex的使用方法十分简单,安装提示一步步写下去即可。

写完后,即可单击“完成”,这样就可以完成所有有关无人职守安装模式的设定了。设定完成后,系统会自动生成Sysprep.inf文件,这个文件中记录了所有有关自动应答的答案。

部署时,sysprep.inf置于%systemdrive%\Sysprep文件夹中,即可执行无人职守的部署安装。

1.3Sysprep

1.3.1系统封装部署基本流程

一般流程为:

1>常规安装Windows到被设置为启动的硬盘的第一分区(一般为C盘);

2>对系统做应有的系统补丁添加、驱动安装、系统优化调整、常用软件安装等;

3>在C盘根目录下创建Sysprep文件夹,放入企业部署工具(Deploy.cab)中的相应各文件;

4>使用Setupmgr.exe创建自动应答文件;

5>运行Sysprep.exe来封装当前系统为系统映像;

6>关闭计算机,利用第三方软件复制下这个系统映像(C盘全部),一般使用GHOST;

7>利用网络或其他介质(光盘)复制该映像到其他计算机进行部署。

1.3.2系统封装

做完上节中步骤的前4步,就可以进行对系统的封装了,运行C盘根目录下创建Sysprep文件夹中的Sysprep.exe,进入一下界面:

这是一个很简洁的界面,背后却包含着很高的技术含量。

“不重置激活的宽限期”,将以当前系统的激活剩余时间为主,做封装的系统是如果是免激活的Windows,这一项应选中。

“使用最小化安装”,在XP以后的版本中,系统可以以“欢迎使用”方式安装,也可以使用经典的2000模式即“最小化安装”模式进行安装,一般选中“使用最小化安装”。

“不重新产生安全标识符”,即不重新产生SID,以当前系统的SID为准,这会一定程度的加快封装部署速度,但是会令部署后的系统产生不稳定,不建议选中。

“检测非即插即用硬件”,这会令系统强行检测非即插即用硬件,不建议选中。

“关机模式”,用来设定执行完封装以后要执行什么,有“关机”、“重新启动”和“退出”三种模式。

选择完毕后,单击“重新封装”,Sysprep将当前系统自动封装为系统映像。

系统映像封装完毕后,无论是自动还是手动,重启计算机后,直接用带GHOST工具的光盘由光盘直接启动计算机,使用GHOST备份当前C盘系统磁盘映像。

备份完毕后,我们就得到了可以用来部署在其他计算机上的系统映像了。使用光盘或者网络等介质,将这个磁盘映像再次使用GHOST恢复在其他计算机的C盘上,被恢复的计算机启动时会自动开始部署系统。

1.4综述

本章主要陈述了关于Windows操作系统的基本封装与部署的实现,微软的企业部署工具的效率和自动化程度相当高,封装和部署过程都比较简单。

但现在有一个很重要的问题,按照微软企业部署工具中Deploy.chm中的简述,企业部署工具对于源计算机和目标计算机需要有相同HAL(硬件抽象层)。

所谓HAL,是由硬件制造商提供的一种薄层软件,为操作系统高层隐藏或抽象硬件差异。通过HAL提供的筛选器,不同类型的硬件看起来与操作系统其余的硬件很相似。这样允许操作系统从一个硬件平台移植到另一个硬件平台。HAL还提供了允许单个设备驱动器在所有的平台上支持同样设备的例程。

封装好的系统在部署到硬件配置差异较大的计算机中时,特别是跨平台的计算机(IntelCPUIntel主板做的映像部署到AMDCPUnVIDIA主板上时),会由于HAL的差异而造成各种各样的不稳定乃至挡机,这就和要运用封装部署方式来快速安装系统的初衷不一致了。如果不能有良好的兼容性,即使能快速安装系统也完全是徒劳。

在随后的一章里,将完美解决这个问题,让对硬件平台有依赖的系统封装部署,变为只对硬件配置没有依赖的“万能的”封装部署。

2.Unlimited万能封装与部署的实现

2.1突破硬件限制的三个问题

2.1.1计算机电源管理模式

不同计算机的电源管理是不一样的,共有Standard、ACPIUniprocessor、ACPIMultiprocessor、MPSUniprocessor、MPSMultiprocessor、CompaqSystemPro、ACPI这7种,这7种电源管理模式分别适用于7种类型的计算机。

截止WindowsServer2003的企业部署工具,运用SYSPREP有一个限制,就是仅适用于用于封装的源计算机和进行部署的目标计算机必须具有相同硬件抽象层(HAL)。

没有相同的HAL,会造成电源管理模式不能正确判断。网络中提出了不用的HAL检测解决方案,如ACPI封包、死性不改的电源模式等等。但是这些都不能做到100%的电源判断正确,而且检测会需要额外的文件,并且可能多次重启计算机,耗费了时间。

问题1,怎么让Sysprep突破不能自动检测电源管理的限制?

2.1.2计算机硬盘

计算机硬盘的发展可谓迅速。容量的提升,个人计算机硬盘容量从97年以前的个位数容量,突破到2007年现在的三位数容量。硬盘接口也一直在改变,从IDE到SATA,再从SATA到SATAII,从前一直在服务器上使用的SCSI磁盘技术和RAID磁盘阵列技术也渐渐的被使用到个人计算机中。(IDE属于并口硬盘,SATA和SCSI都属于串口硬盘,RAID属于硬盘阵列技术)。

在部署过程中,由于磁盘类型不同,需要不同的硬盘驱动(一般都是关于串口磁盘和磁盘阵列的驱动)。如果部署过程中不能正确加载硬盘驱动,则会造成不能进入系统甚至不能启动。

问题2,如何突破S&R&S(SATA&RAID&SCSI)硬盘类型的限制?

2.1.3驱动残留

进行封装的源计算机如果和进行部署的目标计算机硬件差异很大,例如AMDCPUnVIDIA主板的源计算机做的系统映像部署到IntelCPUIntel主板的机器上,在源计算机上装载的驱动程序肯定是在目标计算机上用不到了。即使目标计算机和源计算机硬件差异不大,但硬件技术差异很大,例如IntelCPUIntel主板的源计算机做的系统映像部署到IntelCPUIntel主板的机器上,源计算机为Intel865主板,而目标计算机为945主板,源计算机上的驱动也是铁定用不到的。

这些驱动的残留不仅仅是会留下系统垃圾的问题,如果源计算机上的驱动自动强行去识别目标计算机上的硬件,很有可能会造成系统的不稳定乃至蓝屏崩溃。

问题3,如何突破不同硬件驱动冲突的限制?

2.2突破HAL限制

2.2.1Longhorn的启示

WindowsServer2003之前,Sysprep受到“必须源计算机与目标计算机有着相同的HAL”的限制,在HAL不相同的时候,不能正确判断计算机电源管理模式。

从2003年WindowsServer2003到2006年底WindowsVista的中的3年中,微软在研发Vista的时候,了以内部研发编号命名的WindowsLonghorn测试版。

WindowsLonghorn与以往的Windows在启动时有着一定的区别。

第一,NTLDR有一定区别,提供了“/detecthal”接口;

第二,BOOT.INI也支持“/detecthal”参数,以实现与NTLDR的结合;

第三,INF文件夹中有了“dtecthal.inf”,提供各种HAL类型检测的参数说明。

有了这三个文件,可以让计算机在开机启动时即自动检测HAL,从而可以自动判断电源管理选项。

2.2.2移植Longhorn的HAL判断

现今大多数人还是以使用Windows2000/XP为主,所以,即使Longhorn的HAL判断再怎么强悍,不能移植到2000/XP中,也就不能使用。

以下是在2000/XP总移植并使用Longhorn的HAL判断的具体方法:

1>从系统中提取相应的HAL文件包:(WIN2000在SP4.CAB、WINDOWSXPSP2在SP2.CAB中)

halacpi.dll

halapic.dll

halmps.dll

halaacpi.dll

halmacpi.dll

hal.dll

ntkrnlmp.exe

ntkrnlpa.exe

ntkrpamp.exe

ntoskrnl.exe

提取完毕后将hal.dll更名为halstnd.dll,ntoskrnl.exe更名为ntkrnlup.exe;

2>将上述相应的HAL文件包拷贝到准备封装的系统的%Windir%\SYSTEM32\下;

3>将Longhorn的“dtecthal.inf”拷贝到准备封装的系统的%Windir%\INF\下;

4>修改C:\BOOT.INI

在准备封装的系统后面加上/DETECTHAL参数如:

[bootloader]

timeout=0

default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS

[operatingsystems]

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="MicrosoftWindowsXPProfessional"/fastdetect/detecthal

5>将LONGHORN版本的NTLDR拷贝到从C:\,覆盖原有的NTLDR;

6>删除准备封装的系统的HAL信息,删除注册表中以下键值,如果提示权限不足不能删除,则可用setacl.exe来修改权限再删除。

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\Root\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\Root\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\Root\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\ACPI_HAL

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\Root\ACPI_HAL

至此,突破了HAL限制的系统就已经准备完毕。由于这个技术本身就出自微软,所以对电源管理的判断几乎是100%。

突破HAL限制的系统可以部署在任何HAL环境的计算机上,不再有“源计算机和目标计算机需有相同的HAL”的限制。

2.1.1节中提出的问题完美解决

2.3突破S&R&S硬盘限制

确定目标计算机上可能用到的所有大量存储控制器,对于可能存在于目标计算机上的每个大量存储控制器,创建其硬件ID的列表。

2.3.1对于在Windows产品CD中提供的大量存储控制器

可以创建具有以下部分的Sysprep.inf文件:

[SysprepMassStorage]

hardware_id=path_to_device_inf

其中:

hardware_id

在设备的.inf文件中指定的即插即用ID。

path_to_device_inf

.inf文件的路径,该文件中包含待安装控制器的即插即用ID。

例如,要支持WindowsXP自带的不同IDE控制器(PCI和Intel),该部分如下所示:

[SysprepMassStorage]

PCI\VEN_8086&DEV_1222="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_1230="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_7010="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_7111="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_2411="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_2421="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

PCI\VEN_8086&DEV_7199="%WINDIR%\inf\mshdc.inf"

2.3.2对于Windows产品CD上没有提供的大量存储控制器

将目标计算机上的大量存储控制器的驱动程序文件复制到您计算机上的文件夹中–例如,复制到主计算机硬盘驱动器上的%SYSTEMDRIVE%\pnpdrvrs\storage中。

按以下格式向[SysprepMassStorage]部分中添加几行内容:

hardware_id=path_to_device_inf,disk_directory,disk_description,disk_tag

其中:

hardware_id

在设备的.inf文件中指定的即插即用ID。

path_to_device_inf

.inf文件的路径,该文件中包含待安装控制器的即插即用ID。

disk_directory

第三方提供的软盘上的文件夹名称,该文件夹中包含大量存储驱动程序的副本。

disk_description

在第三方提供的Txtsetup.oem文件中指定的软盘说明。

disk_tag

在第三方提供的Txtsetup.oem文件中指定的软盘的磁盘标记。

将驱动程序文件放置到由Sysprep.inf中[SysprepMassStorage]部分指定的位置。例如,要支持新的Qlogic驱动程序,如果将文件复制到C:\Drivers\Storage文件夹,则添加如下行:

[SysprepMassStorage]

PCI\VEN_1077&DEV_1080="C:\Drivers\Storage\qlogic\qlogic.inf","C:\Drivers\Storage\qlogic","QlogicSoftwareDisk","C:\Drivers\Storage\qlogic\qlogic2.3.3突破S&R&S实例

1>收集需要的srs驱动,方便期间,直接下载DPS提供的massstorage驱动:

/DriverPacks/download.php?pag=m

2>解压驱动到c:\drivers。

3>编辑sysprep.ini加入以下内容

InstallFilesPath=C:\sysprep\i386

然后在[SysprepMassStorage]段中添加需要的串口磁盘驱动,根据DPS驱动包的说明书,一般只集成Intel、nVIDIA、Uli、VIA、SiS、AMD的串口磁盘驱动即可,在对应的驱动包中的inf文件中,可以获得硬件的即插即用ID。

例如:

[SysprepMassStorage]

PCI\VEN_1022&DEV_7469=c:\drivers\m\am\AMDEIDE.inf

PCI\VEN_1002&DEV_4349=c:\drivers\m\at\atiide.inf

PCI\VEN_10B9&DEV_5215=c:\drivers\m\au\1\ALIIDE.INF

PCI\VEN_10B9&DEV_5219=c:\drivers\m\au\1\ALIIDE.INF

PCI\VEN_10B9&DEV_5229=c:\drivers\m\au\1\ALIIDE.INF

PCI\VEN_10B9&DEV_5228=c:\drivers\m\au\2\m5228.INF

PCI\VEN_10B9&DEV_5281=c:\drivers\m\au\2\m5281.inf

PCI\VEN_10B9&DEV_5287=c:\drivers\m\au\3\ulisata.inf

PCI\VEN_10B9&DEV_5288=c:\drivers\m\au\4\ULISATA.INF

PCI\VEN_10B9&DEV_5289=c:\drivers\m\au\5\ULISATA.INF

PCI\VEN_8086&DEV_2652&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_27C3&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2682&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_27C6&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2822&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2652&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2653&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_27C1&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_27C5&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2681&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_2821&CC_0106=c:\drivers\m\in\1\iaahci.inf

PCI\VEN_8086&DEV_24DF&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\O\iastor.inf

PCI\VEN_8086&DEV_25B0&CC_0104=c:\drivers\m\in\1\O\iastor.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_008E=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_00D5=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_00EE=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_00E3=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_0036=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_003E=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_0054=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_0055=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_0266=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_0267=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_036F=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_037E=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_037F=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_03F6=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_03F7=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_10DE&DEV_03E7=c:\drivers\m\N\TM\nvatabus.inf

PCI\VEN_1039&DEV_0181=c:\drivers\M\SI\1\SISRaid1.INF

PCI\VEN_1039&DEV_0180=c:\drivers\M\SI\2\SISRaid.INF

PCI\VEN_1039&DEV_0182=c:\drivers\M\SI\3\SISRaid2.INF

PCI\VEN_1106&DEV_3349&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_6287&CC_0106=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_0591&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_3249&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_3149&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_3164&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_0581&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_7372&CC_0104=c:\drivers\M\V\1\VIAMRAID.INF

PCI\VEN_1106&DEV_4149=c:\drivers\M\V\2\viapide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_0571=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_3149&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_0591&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_5337&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_3349&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_5287&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_3164&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_0581&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_1106&DEV_5324&CC_0101=c:\drivers\M\V\3\vminiide.inf

PCI\VEN_104B&DEV_1040=c:\drivers\M\VM\vmscsi.inf

4>在c:\sysprep目录下建立i386\$oem$目录,在c:\sysprep\i386\$oem$中建立cmdlines.txt文件,在文件中加入

[Commands]

"c:\sysprep\sysprep-clean"

这样就会在最小化安装的过程中禁用所有因为在目标计算机上不存在而未安装的大量存储控制器。

至此,一个突破了S&R&S限制的系统映像准备完毕。

执行sysprep进行封装,在封装的过程中,系统会自动安装srs驱动。在最小化安装的时候会删除多余的驱动。

2.1.2节中的问题,这里也就已经解决了。

2.4多余驱动的卸载

做封装所用的计算机中所使用的驱动程序,在被部署的计算机上大多数不再有用(除非都被部署在相同硬件配置的计算机上)。所以,我们要一一删除源计算机中的这些驱动,以免残留的驱动造成部署的不正常。

卸载驱动,在“设备管理器”(我的电脑,属性,硬件,设备管理器)中列出所有设备,然后一一卸载。

在设备管理器中,可以看到当前正在使用的所有硬件设备。

1>常规驱动的卸载

除“IDEATA/ATAPI控制器”和“计算机”以外的其他设备,一一展开,然后卸载即可。

2>更改IDE模式

由于不同计算机的IDE控制器差异比较大,如果出现错误的识别,将会出现不能开机的情况,所以,这里预先将IDE控制器设置为“标准双通道”,在部署时,安装程序将自动寻找和起匹配的IDE控制器驱动程序。

3>计算机电源管理

计算机电源管理分为许多种,可以适用于不同类别的计算机。如果电源管理判断不正确,将会造成计算机的不正常。在计算机识别电源管理之前,需要将电源管理设为标准模式以基本适用于所有的计算机,这种标准模式仅仅可以保证计算机正常启动,但是不能保证最高效的运行。

将计算机的电源管理模式设置为StandardPC以后,在部署时,由于我们适用了Longhorn的HAL自动判断,计算机将会在启动时自动修改StandardPC为被部署计算机的电源管理模式。

至此,突破了硬件限制的系统映像也被修改了出来,系统映像可以被部署到不同硬件配置的机器中了。

2.1.3节中的问题被解决。

2.5综述

在不同硬件配置的机器中适用系统部署受到种种制约,本章分为3块解决了映像系统万能部署的3条限制。

Longhron的自动HAL判断,解决了源计算机与目标计算机在不同HAL模式时不能进行部署的问题。

S&R&S驱动的集成,解决了系统部署在不同硬盘模式的情况下进行部署的问题。

驱动的卸载,解决了系统部署在不同硬件配置的计算机下进行的问题。

这3条限制被突破以后,系统部署时,不必再遵循源计算机和目标计算机必须相同配置的原则,真正可以实现无限制的“万能部署”。3.Auto自动封装与部署的实现

3.1自动封装与部署的意义和理论实现

3.1.1自动封装的意义

1>封装测试需要很多次的重复

封装一个可以部署的系统映象并不难,但是封装一个比较完美的可以满足各项要求的系统映象却是一个特别花费时间和精力的工作,需要很多次的重复制作。仅上一章中所提到的各种限制的突破,如果每次测试都时候都做一次,也会消耗很多的时间。

能不能让这些手工的机械化的操作变成自动的?

2>频繁的手工操作容易造成错误

即使是一个对封装十分了解的人,在多次的执行封装中,也难免会出现遗漏和失误,毕竟封装的步骤一环扣一环,虽然不繁琐也难免会造成错误。

怎么让封装的流程变的自动而无需人手工参与?

3>封装的普及

很多IT工作者并不十分了解封装与部署,却一样想做出自己的系统映象用来部署,由于工作等原因实在没有时间去系统的学习,难道封装只能掌握在少数人手中?

怎么让封装更为普及化,让没有太多封装知识和经验的人也能迅速的进行系统封装?

3.1.2系统封装和部署的详细流程

1>系统安装、补丁、软件等;

[封装]:

2>在系统光盘上找到Deploy.cab,解压到%system%\Sysprep;

3>运行Setupmgr.exe创建无人职守部署应答文件Sysprep.inf;

4>突破HAL限制,把于HAL相关的文件都放置在%windir%下相应位置,提取Longhorn的ntldr1,修改boot.ini;

5>突破S&R&S限制,把所有串口磁盘和磁盘阵列驱动都放置在%systemdrive%\Drivers下,在Sysprep.inf中的[SysprepMassStorage]段下添加磁盘驱动位置等信息;

6>卸载各种驱动,修改IDE控制器为标准双通道,修改计算机电源管理为StandardPC;

7>运行Sysprep.exe进行系统封装;

8>关闭封装源计算机;

9>DOS模式启动封装源计算机,使用GHOST备份下封装完的系统映象;

[部署]:

10>使用GHOST恢复系统映象到部署目标计算机;

11>部署目标计算机,系统运行%windir%\system32\setup.exe来部署计算机映象。

3.1.3自动封装的理论实现

纵观流程,封装过程基本上可以分为相关文件的复制、对文件的调整、相关软件的运行、对系统的调整四部分。

相关文件的复制,简单说,就是把应该放在哪儿的文件放在哪儿,这些文件都是特定的,进行封装必然要用到这些文件,所以,可以预先把这些文件提取出来放置在一个另外的文件夹中,然后用WinRAR压缩为自解压文件并设定解压位置,这样到用这些文件的时候直接双击自解压包,这些要用到的文件就会各自解压到自己应该在的位置上。

对文件的调整,主要是替换Longhorn的ntldr,以及修改boot.ini,这个我们可以用命令行修改系统自身的ntldr为ntldr.bak,修改系统自身的boot.ini为boot.ini.bak,然后把Longhorn的ntldr和修改好的boot.ini复制到原系统ntldr和boot.ini的位置。当系统部署完毕后再把原始的ntldr和boot.ini替换回来,虽然替换回原有的不是必须的,但是个人认为,保持原系统的原始性一定程度上有利于系统的稳定性。

相关软件的运行,这个主要是Sysprep,如果每次要为Sysprep设置相同的执行方式,那么Sysprep提供很多的运行参数,添加参数运行Sysprep,就免去了每次都要去点击封装选项的问题。

对系统的调整,主要是卸载驱动以及调整计算机电源管理和IDE控制器。虽然这个可以使用自动化实现,但是个人认为这个手工还是比较保险。

3.2实现自动封装与部署

3.2.1文件的自动复制

建立如下目录,以D:\ES文件夹为例:

D:\ES\Sysprep\cvtarea.exe

D:\ES\Sysprep\

D:\ES\Sysprep\Setupcl.exe

D:\ES\Sysprep\Sysprep.exe

D:\ES\Sysprep\Sysprep.inf

D:\ES\Sysprep\SetACL.exe

D:\ES\Sysprep\AutoSysprep.cmd

D:\ES\Sysprep\cmdline.reg

D:\ES\WINDOWS\inf\dtecthal.inf

D:\ES\WINDOWS\system32

D:\ES\WINDOWS\system32\halaacpi.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\halacpi.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\halapic.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\halmacpi.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\halmps.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\halstnd.dll

D:\ES\WINDOWS\system32\mscomctl.ocx

D:\ES\WINDOWS\system32\ntkrnlmp.exe

D:\ES\WINDOWS\system32\ntkrnlpa.exe

D:\ES\WINDOWS\system32\ntkrnlup.exe

D:\ES\WINDOWS\system32\ntkrpamp.exe

D:\ES\WINDOWS\AllUsrRun.cmd

D:\ES\Drivers

D:\ES\bootL.ini

D:\ES\ntldrL

说明:

1>ES文件夹模拟C盘根目录,所有文件排布和此后要复制到C盘中的排布是一样的;

2>Sysprep中的所有文件在第一章中介绍过,Sysprep文件夹将在系统部署最小化安装时自动删除,SetACL.exe是提升权限以修改注册表的工具,AutoSysprep.cmd是自动进行封装所用的批处理,cmdline.reg将在3.2.3中详细说明;

3>inf和system32文件夹中的各文件在第二章中介绍过,用于Longhorn的自动HAL判断;

4>AllUsrRun的用处后面详细介绍;

5>bootL.ini是为HAL自动判断所写好的boot.ini文件,内容为:

[bootloader]

timeout=30

default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS

[operatingsystems]

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="MicrosoftWindowsXPProfessional"/fastdetect/detecthal

6>ntldrL是Longhorn的系统引导文件,同样用于自动HAL判断。

7>Drivers中放置串口磁盘和磁盘阵列驱动

文件打包:

选择最常用的压缩工具WinRAR来进行打包ES文件夹中的所有文件,设定默认解压缩路径为C:\并且设置解压模式为“隐藏启动对话框”和“覆盖所有文件”,这几个选项的设定可以保证文件不会复制到错误的位置。

3.2.2自动封装的实现

AutoSysprep.cmd的内容如下(以封装XP系统为例):

rem自动封装,静默模式、最小化、不重置激活事件、清空事件查看器日志、不重启计算机

start/waitc:\sysprep\sysprep.exe-quiet-mini-activated-reseal-noreboot

rem导入cmdline.reg键值(3.2.3中介绍)

start/waitregedit.exe/sc:\Sysprep\cmdline.reg

rem取消XP的ntldr权限,改名为ntldrXP,再恢复其权限

attribc:\ntldr-h-s-r

renc:\ntldrntldrxp

attribc:\ntldrxphsr

rem取消Longhron的ntldrL的权限,改名为ntldr,再恢复其权限

attribc:\ntldr1-h-s-r

renc:\ntldr1ntldr

attribc:\ntldrhsr

rem取消XP的boot.ini权限,改名为bootXP.ini,再恢复其权限

attribc:\boot.ini-h-s-r

renc:\boot.inibootxp.ini

attribc:\bootxp.inihsr

rem取消Longhron的bootL.ini的权限,改名为boot.ini,再恢复其权限

attribc:\boot1.ini-h-s-r

renc:\boot1.iniboot.ini

attribc:\boot.inihsr

rem进入Sysprep文件夹内

cd\

cd\sysprep

rem使用SetACL来取消有关源计算机HAL的注册表信息的权限,以便随后的修改

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\Root\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\Root\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\Root\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\Root\ACPI_HAL/registry/granteveryone/full

rem删除源计算机的HAL注册表信息

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Enum\Root\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Enum\Root\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Enum\Root\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\ACPI_HAL/f

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\Root\ACPI_HAL/f

rem以下用于IntelCPUIntel主板的源计算机,Intel的这两组键值容易造成部署到非Intel硬件计算机中的蓝屏事故

rem使用SetACL来取消有关当前Intel主板的注册表信息的权限,以便随后的修改

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Services\IntelIde/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Services\IntelIde/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Services\IntelIde/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\IntelIde/registry/granteveryone/full

rem使用SetACL来取消有关当前IntelCPU的注册表信息的权限,以便随后的修改

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Services\intelppm/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Services\intelppm/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Services\intelppm/registry/granteveryone/full

setaclMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\intelppm/registry/granteveryone/full

rem删除有关Intel主板的注册表信息

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Services\IntelIde/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Services\IntelIde/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Services\IntelIde/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\IntelIde/f

rem删除有关IntelCPU的注册表信息

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Services\intelppm/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet002\Services\intelppm/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\ControlSet003\Services\intelppm/f

regdeleteMACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\intelppm/f

3.2.3部署过程的调整

部署过程,其实就是系统映象恢复到目标计算机上,目标计算机启动,系统会自动运行%windir%\system32\Setup.exe来部署系统。

如果我们想在Setup.exe前或者后运行点什么,该怎么办?例如,我们要在Setup.exe运行后将原来系统的ntldr和boot.ini恢复回来,而不是使用Longhorn的,怎么办?

经过对比封装前和封装后的注册表,发现目标计算机启动后,将要进行部署时并非是一定要运行%windir%\system32\Setup.exe,而是运行系统注册表中“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup”分支下的“CmdLine”键值所指定的应用程序。在系统封装完成时,“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup”分支下“CmdLine”键值被修改为“setup.exe”,这就是为什么目标计算机启动后会运行setup.exe来部署系统的原因。

我们自己写一个批处理,批处理的内容包括运行setup.exe和恢复原有ntldr、boot.ini,把这个批处理的名字定名为“AllUsrRun.cmd”,并且把“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup”分支下“CmdLine”的键值由“setup.exe”修改为“AllUsrRun.cmd”。这样源计算机启动的时候并非运行setup.exe来部署系统,而是运行AllUsrRun.cmd。

AllUsrRun.cmd的内容如下:

rem把我们修改的CmdLine键值重新置空

regdeleteHKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\setup/vcmdline/f

rem部署系统,全新安装、最小化执行

setup.exe-newsetup–mini

rem修改Longhorn的ntldr权限,并删除

attribc:\ntldr-h-s-r

delc:\ntldr

rem修改先前备份的XP的ntldrXP权限,改名回ntldr,恢复权限

attribc:\ntldrXP-h-s-r

renc:\ntldrXPntldr

attribc:\ntldrhsr

rem修改Longhorn的boot.ini权限,并删除

attribc:\boot.ini-h-s-r

delc:\boot.ini

rem修改先前备份的XP的bootXP.ini权限,改名回boot.ini,恢复权限

attribc:\bootXP.ini-h-s-r

renc:\bootXP.iniboot.ini

attribc:\boot.inihsr

rem修改多启动菜单等待时间为5秒

bootcfg/timeout5

这样部署过程就被我们调整的如我们所愿了。

3.3综述

经过3.2节中的几步,自动封装和部署基本被我们实现。

3.1.2中[封装]段的步骤被简化为:

1>运行自动解压缩,把文件解压到相应位置;

2>卸载驱动,手动修改IDE控制器和计算机电源管理;

3>运行%systemdrive%\Sysprep文件夹中的AutoSysprep.cmd封装系统;

4>重启计算机,使用GHOST备份系统映象。

3.1.2中[部署]段的步骤变为:

1>恢复系统映象到目标计算机;

2>目标计算机启动,自动运行AllUsrRun.cmd部署系统并还原系统原始的ntldr和boot.ini。

如此以来,系统封装将变的十分简单,不仅给多次测试封装系统带来很大的方便,还能让没有太多封装经验的人迅速封装系统。

系统自动化封装和部署完美实现。

结论

全文分3章讲述了封装部署方法快速安装和部署操作系统的方法。

从第一章的基本实现到第二章的万能实现,再到第三章自动实现,一步步实现了从最基本封装部署到全自动封装部署。

从覆盖面上讲,从最原始的微软所规定的“源计算机与目标计算机必须有相同的HAL”到最终的任意HAL源计算机部署到任意HAL目标计算机,覆盖面被有效的提高。理论上讲,部署方法,可以适用于任何计算机。

封装范文篇9

【关键词】金倒装键合EBSD微织构

Microtextures,microstructuresandpropertiesofAuflip

Abstract:Theeffectsofdifferentbondingparametersonthedeformation,microstructuresandmicrotexturesofgoldflipchipbondswereanalyzedusingEBSDtechniqueandcomparedwiththesheartestproperties.Resultsindicatedthatthepowerincreasedbothdeformationandinterfacebondability;Loadincreasedmainlydeformationbutlessimprovedbondability.Durationofultrasonicvibrationenhancedbondabilitybutlessaffecteddeformationamount.Theeffectofultrasonicvibrationisthesofteningofmetalsandthestrengtheningofdiffusionthroughgrainboundaries,butitreducedtheorientationchanges.

Keywords:gold;flipchipbonding;EBSD;microtexture

引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有大量研究[1-3],一般认为影响其键合强度的主要因素是超声功率、键合压力和键合时间。由于这些参数主要通过改变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行为而起作用,必然会引起焊点组织及织构的变化,这些变化到目前尚不清楚。此外,金丝球键合与倒装键合形变方式与形变量都有很大差异,其形变组织与微织构就会不同,它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳定性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺陷的多少一方面产生加工硬化,提高强度,另一方面影响电阻;含大量晶体缺陷的组织是热力学不稳定的,可加速原子的扩散,也会造成后续时效时软化速度的不同。倒装键合的受力状态和应变速率都与常规的低应变速率下的单向均匀压缩不同,键合过程中会有一系列的微织构变化。本文分析了功率、负荷、时间对形变组织和取向变化的影响;另外通过剪切力试验,对比了各参数对键合强度的影响区别;讨论了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差异。

1样品制备

试验样品为直径为1mil(254μm)键合金丝,经电子火花(EFO)形成金丝球,再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点,倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采用树脂镶样,然后经过磨样、机械抛光,最后采用离子轰击的方法达到EBSD试验样品要求。利用高分辨场发射扫描电镜ZeissSuppra1530及HKLChannel5EBSD系统进行取向成像分析。

2结果及分析

21超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02W增大到07W后,因功率增大而导致的键合样品形变量增加~20%,总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增加到2400gf(注:这是几个样品的总值),并且未出现下降。图2为各样品的取向成像,红色为〈111〉‖压缩轴的取向,黄色为〈100〉取向,蓝色为〈110〉取向。前两种主要是原始取向,后者是压缩变形的稳定取向。组织形貌显示,原始柱状晶被完全压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量结果,可见,因超声软化作用提高形变量使〈110〉增加约125%。形变不均匀性还表现在两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b)

封装范文篇10

关键词:微电子装备;焊膏;理化性能;可靠性

随着SMT技术被广泛应用,焊膏作为当今电子产品生产中极为重要的关键材料,在SMT生产中发挥着巨大的作用,焊膏质量好坏在一定程度上决定了焊接的质量及产品可靠性水平[1]。提升焊膏品质对于提升电子工艺装配水平,提高企业经济效益,推动技术创新,支撑产业升级,保障工业安全具有重要的战略意义。目前国内焊膏品牌与国外品牌在质量和性能指标存在一定差距,特别是质量稳定性和可靠性方面有较大差距,高端产品加工制造不敢大面积应用国产焊膏,用户对国产焊膏产品缺乏信心。为提高国产焊膏品牌的核心竞争力,需要充分摸清国内外品牌焊膏性能的差距,取长补短,为加速国内品牌焊膏高水平、高可靠性发展做准备。本研制工程对国内外知名品牌焊膏的理化性能、工艺性和可靠性进行全面摸底,分析差距形成的原因,并不断优化国产焊膏,使其更具国际竞争力。本文介绍了研制工程第一阶段的部分工作,对国外知名品牌的三款无铅焊膏和两款有铅焊膏的全项目理化性能进行了性能检测和研究分析。

1研究内容及方法

1.1研究内容

本文从焊膏的金属部分、助焊膏部分以及焊膏整体三个方面对国外焊膏进行分析研究:焊膏金属部分的性能研究主要包括金属含量、合金成分、合金粉末粒度大小及形状分布;焊膏助焊剂部分的性能研究包括酸值、扩展率、残留物干燥度、铜镜腐蚀和铜板腐蚀;焊膏整体部分的性能研究包括黏度、触变系数、黏滞力、坍塌、锡珠、离子卤化物含量、总卤、离子清洁度、表面绝缘电阻和电迁移。

1.2研究方法

本文采用国内外较为成熟、通用的标准方法对焊膏的理化性能进行分析,其中,除合金成分参考GB/T10574标准、总卤参考EN14582标准,扩展率、触变系数和锡珠试验参考JIS标准外,其余项目全部参考IPC-TM-650系列标准进行测试,对试验结果进行评判的主要依据为IPCJ-STD-004B、IPCJ-STD-005A、IPCJ-STD-006C、JISZ3283等。应用到的分析手段主要包括显微组织分析、电绝缘性能分析、化学成分分析和可靠性测试分析等。分析方法主要有:显微测量法对合金粉末粒度进行分析;在线监测法测定表面绝缘电阻;离子色谱分析法对卤化物含量进行定量分析;氧弹燃烧法对焊膏总卤进行分析;化学滴定法及ICP-OES法对焊膏合金成分进行定量分析等。焊膏的材料理化性能分析分三部分展开:金属部分分析,助焊膏部分性能分析,焊膏整体性能分析。样品编码“U”代表无铅焊膏,“L”代表有铅焊膏。为了确保数据的有效性和一致性,针对每个项目都进行了3~5组平行样进行研究,将研究的数据进行汇总统计与对比分析。文中涉及的焊膏是从市面上采购的常用品牌,并进行盲样编码测试,所有测试结果均真实、有效。

1.3仪器设备

研究所用的主要仪器设备及型号为:电感耦合等离子原子发射光谱仪Agilent5100、场发射扫描电子显微镜S-4300&Genesis-60、离子色谱仪ICS-1500、SIR在线监测系统SIR-8328、黏滞力测试仪TK.1、高阻仪Agilent4339B等。

2研究结果

2.1金属部分研究结果此部分内容研究了焊膏的金属含量、合金成分、合金粉末粒度大小及形状分布,金属部分性能直接影响了焊膏的焊接工艺性与焊点可靠性。三款无铅焊膏U-1、U-2和U-3的金属含量均在88%~89%之间,且合金成分均符合SAC305的要求[2],U-2和U-3的合金粉末粒度符合Type4,U-1符合Type3[3]。两款有铅焊膏L-1和L-2的金属含量均在89%~90%之间,且合金成分均符合Sn63Pb37的要求,L-1的合金粉末粒度符合Type4,L-2符合Type3。金属部分测试结果如图1和图2所示。2.2助焊膏部分研究结果此部分内容研究了焊膏中助焊膏部分的性能,助焊膏性能的优劣会直接影响焊接的工艺性。一般来说,酸值越高,焊膏中助焊剂所含活性物质越多,这些活性物质有利于焊接,但是若活性物质不能完全分解,其残留物会增加线路板腐蚀、漏电和电迁移等的风险。无铅焊膏中,酸值较大的是U-1,有铅焊膏中,酸值较大的是L-1(如图3所示)。值得一提的是,若焊剂的活性较强,则会对铜镜腐蚀的结果有一定影响,结果表现为铜镜具有穿透性腐蚀(即符合M级或H级[4]),在实际工艺使用过程中,如果印刷后放置一段时间再进行焊接,则会对焊盘、器件引脚造成腐蚀。经过铜镜腐蚀试验,U-1和U-2铜膜表面基本无变化,U-3、L-1、L-2铜膜减薄,但无穿透性腐蚀。铜板腐蚀则考察的是焊接后的焊剂残留物对铜板的腐蚀性,五款焊膏的铜板腐蚀结果均为无明显腐蚀,符合L级。扩展率可以表征助焊剂的助焊性能。根据扩展率的测试原理,扩展率与铺展面积成正比,助焊剂的助焊能力越好,焊膏的铺展面积就越大,焊点的高度就越低,扩展率就越大。五款焊膏扩展率结果均高出标准规定值(如图4所示)[5],其助焊性能良好。焊膏坍塌性能与材料的黏度、合金粉末大小、钢网印孔大小、工艺制程等都有关系。小粒径的合金粉末易塌边,黏度过低也容易发生坍塌。五款焊膏的坍塌试验结果并无差异,均符合IPC-J-STD-005A产品的技术要求。离子卤化物含量考察焊膏卤化物中游离的卤化物含量。当离子卤化物含量较高时,游离出的卤酸根离子(F-、Cl-、Br-、I-)残留在PCB上会对线路板表面产生腐蚀、漏电、电迁移等不良影响。总卤考察焊膏整体的总卤素含量,包含离子态的卤化物和化合态的卤素含量,需要符合环保要求。总卤结果中,无铅焊膏U-2的溴含量和有铅焊膏L-2的溴含量均高于900mg/kg。离子清洁度考察了焊膏印刷在PCB板上的残留物含量。五款焊膏的离子清洁度测试结果良好,说明焊膏的焊剂残留物较少。详细结果见表1。

3研究结论