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  • 一文搞定PGA_LGA_BGA

    概述

    什么是LGA、PGA、BGA类型的封装?众所周知,CPU封装的类型主要为三种:LGA,PGA,BGA,其中LGA封装是最常见的,intel处理器都是采用这种类型的封装,而PGA封装则是AMD常用的一种封装类型。

    PGA的全称叫做“pin grid array”,或者叫“插针网格阵列封装”。针脚在CPU上。

    LGA的全称叫做“land grid array”,或者叫“平面网格阵列封装”。针脚在PCB插座上。

    BGA的全称叫做“ball grid array”,或者叫“球柵网格阵列封装”。无针脚,直接焊接。

     

    电脑上任何物件的接口,都会有两种方式,一种是可插拔的,俗称公口母口,一种是焊接的。CPU的接口同理,公口母口有PGA和LGA,而焊接指的就是BGA。

    PGA

    PGA的全称叫做“pin grid array”,或者叫“插针网格阵列封装”。针脚在CPU上。

    pga的特点就是针脚在CPU上,而主板上是一片小洞洞,CPU为公,主板为母。

    PGA的针脚结构如下,PGA针脚就是一根直来直去的铜柱,底部通过钎料焊在CPU的触点上。

    PGA的CPU既然是直来直去的针脚,主板CPU底座如果是普通平面触点的话,即便生产出来的CPU针脚和底座都能做到纯平的接触,一旦底座变形,或是CPU变形,那就会出现接触不到的情况,针脚接触不好CPU可能会点不亮,也可能会导致部分功能失效,也可能直接烧掉。

     

    所以PGA的主板底座部分做成了小洞洞,而小洞洞里有一个侧面夹住针脚的设计,所以CPU上的针脚是侧向受力的。而一根铜柱侧向受力会有一定弯曲度,即使有一些尺寸上的误差,也只是有的夹的紧有的夹的松而已,PGA的底座设计基本可以保证每个针脚都不会断路。

    LGA

    LGA的全称叫做“land grid array”,或者叫“平面网格阵列封装”。针脚在PCB插座上。

    PGA的针脚是在CPU上的,如果CPU上的针脚弯了,那不管是有偿还是无偿维修,责任那就是intel或AMD的,所以大多数人都认为是为了“推卸责任”所以LGA就诞生了。

     

    LGA与PGA的区别也很明显,LGA去掉了钎料和铜柱针脚,只留触点,针脚是在主板上的。

     

    针脚在主板上,CPU的触点是平面的,那问题跟11楼一样,如果主板CPU底座上的针脚是直上直下的,那就会出现接触不良的情况,所以CPU底座上的针脚都做成倾斜的。

    做成倾斜的针脚,CPU压上去之后就可以倾斜受力,针脚和触点之间只有压得紧和压得松的区别,不会出现接触不良的情况。

    BGA

    BGA的全称叫做“ball grid array”,或者叫“球柵网格阵列封装”。无针脚,直接焊接。

    BGA封装也就是焊接的。焊接方法就是通过植球板将焊锡球先用热风枪吹在CPU触点上,然后对准主板PCB加热即可。

    BGA广泛应用于笔记本中,做成BGA的目的就是加强集成度,避免你自己换U升级。

    intel从5代酷睿移动版开始全面使用BGA封装,未来可能永远也不会再考虑使用PGA封装。但幸好还有个替代品:“台U本”。“台U本”也就是所谓的“准系统”,使用的是台式机CPU,主板也是LGA的接口,可以随意更换台式机使用的CPU。

    BGA转PGA

    另外还有一种封装方式是BGA转PGA,主要适用于既有BGA也有PGA的4代酷睿移动版。简单点说就是你笔记本是PGA接口,可以选择BGA接口的CPU,小工厂加工出来一个BGA转PGA的PCB板子,然后把BGA的CPU焊在这个板子上,买回来可以当做PGA的CPU直接用在PGA接口的笔记本上。但是要注意的是,小厂加工水平有限,有可能会虚焊,散热器底座螺丝时受力不均可能会导致开焊,所以BGA转PGA的CPU才会特别便宜。

    PGA封装的问题

    PGA封装,针脚插在小洞洞里,底座与CPU PCB会有大面积的接触,受力也会比较均匀。
    这样的话,散热器的压力会均匀的受力在CPU底座上,并不会影响针脚。

    PGA的最大问题就出在AMD的扣具设计上,AMD的CPU如果用了较差的硅脂,硅脂干了后会粘住CPU导致散热器拆不下来,而强行拔的话,就可能导致针脚损坏。

    而intel在LGA775时代也是PGA封装的,为什么intel就不会出现散热带着CPU一起拔下来呢?

    我们来看下图:intel的CPU顶盖四周是凹下去的,这样的话,CPU底座就可以框住CPU,而AMD的就是一个平板,CPU底座只能靠夹住针脚来固定CPU,没有任何卡住顶盖的设计,所以AMD的CPU在拆卸散热的时候,千万不要直接上拔,大力很可能不会发生奇迹的!

    LGA封装的问题

    LGA的问题也很多,LGA上就像是针板胸口碎大石,整个散热的压力都压在针脚上。

    所以LGA很怕安装散热器的时候受力不均,更怕散热器压力太大,因为受力不均或压力太大都可能会导致针脚错位。

    像玄冰400那种扣具,就很可能在安装时导致CPU针脚错位,然后再开机CPU就很可能会短路烧毁。

    LGA针脚受力还有一个致命缺点,就是散热器是压在CPU顶盖上的,而CPU顶盖不可能跟CPU PCB一样大,外面总是露出来一圈PCB的,而这部分PCB受到针脚上来的压力,但自己顶部是没有受力点的。

    6代酷睿开始intel将CPU的PCB减薄,结果就是,如果你CPU散热上的太紧,CPU PCB边缘就会上翘。而上翘之后针脚就可能会错位,而错位后就可能会损坏CPU或主板,所以说没事儿别折腾,你的每一次折腾都可能导致再也开不开机。

    结论

    所以结论再简单不过,卡住顶盖的PGA是目前相对最安全最保险的方式。但intel和AMD目前均未使用这种接口设计。intel台式机全系列LGA,而移动平台和嵌入式平台全系列BGA;AMD低端全部都是没有卡住顶盖的PGA,高端都是LGA,嵌入式平台的当然也都是BGA的。垄断型的行业就是这么任性,我们也只能默默承受了。

    参考:

    1.  CPU知识科普:什么是LGA、PGA、BGA类型的封装?三种封装方式对比

    2.  一贴给你讲明白CPU接口:PGA、BGA和LGA

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/embedded-linux/p/12077872.html
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