Матрица контактной площадки ( LGA ) — это тип поверхностного монтажа для интегральных схем (ИС), отличающийся тем, что имеет контакты на гнезде ( при использовании гнезда) — в отличие от контактов на интегральной схеме, известной как матрица контактной площадки (PGA). [1] LGA может быть электрически подключен к печатной плате (PCB) либо с помощью гнезда, либо путем пайки непосредственно к плате.
Массив Land Grid представляет собой технологию упаковки с сеткой контактов, «землями», на нижней стороне корпуса. Контакты должны быть подключены к сетке контактов на печатной плате. Не все строки и столбцы сетки должны быть использованы. Контакты могут быть сделаны либо с использованием гнезда LGA, либо с использованием паяльной пасты. [2] Элементы сетки, которые используются, могут быть, например, круглыми, треугольными или другими многоугольными формами и могут иметь даже разные размеры. Иногда сетки могут выглядеть как узоры в виде сот. Конструкции часто оптимизируются с учетом таких факторов, как вероятность контакта, несмотря на допуски, электрический зазор с соседними контактами и для обеспечения наилучших форм для ответных пружинных контактов, включая их исходящее электрическое соединение, например, с объединительной платой печатной платы.
Корпус LGA связан с корпусами BGA (Ball Grid Array ) и PGA ( Pin Grid Array ). В отличие от корпусов PGA (Pin Grid Array), корпуса PGA предназначены либо для установки в гнездо, либо для пайки с использованием технологии поверхностного монтажа. Корпуса PGA не могут быть запаяны с использованием технологии поверхностного монтажа. В отличие от BGA, корпуса LGA в конфигурациях без гнезд не имеют шариков и используют плоские контакты, которые припаиваются непосредственно к печатной плате. Корпуса BGA, однако, имеют шарики в качестве контактов между ИС и печатными платами. Шарики обычно крепятся к нижней стороне ИС.
LGA использовался для высокопроизводительных микропроцессоров и подобных приложений с 90-х годов, в основном в рабочих станциях Unix . Эти ранние применения предшествовали появлению современных сокетов LGA, и вместо этого использовались массивы контактных площадок как на корпусе процессора, так и на материнской плате. Массив слегка сжимаемых проводящих столбцов, удерживаемых в рамке, затем помещался между двумя поверхностями LGA и сжимался с помощью радиатора. В то время технические специалисты считали это возможным для модернизации в полевых условиях. Необходимо было соблюдать осторожность, чтобы не касаться проводящих столбцов, чтобы избежать загрязнения. [3]
LGA в настоящее время используется в качестве физического интерфейса для микропроцессоров семейств Intel Pentium , Intel Xeon , Intel Core и AMD Opteron , Threadripper, Epyc и более новых Ryzen. В отличие от интерфейса PGA ( pin grid array ), который используется в старых процессорах AMD и Intel , на чипе нет контактов; вместо контактов находятся контактные площадки из чистой позолоченной меди, которые касаются выступающих контактов на разъеме микропроцессора на материнской плате . По сравнению с процессорами PGA, LGA снижает вероятность повреждения чипа как до, так и во время установки, поскольку нет контактов, которые можно было бы случайно погнуть. Перенося контакты на материнскую плату, можно спроектировать гнездо так, чтобы физически защитить контакты от повреждений, а затраты на повреждение при установке могут быть уменьшены, поскольку материнские платы, как правило, значительно дешевле, чем процессоры. [4]
Хотя сокеты LGA использовались ещё в 1996 году процессорами MIPS R10000 , HP PA-8000 и Sun UltraSPARC II [5] , этот интерфейс не получил широкого распространения, пока Intel не представила свою платформу LGA, начиная с серий 5x0 и 6x0 Pentium 4 (Prescott) в 2004 году. [6] Все процессоры Pentium D и Core 2 для настольных ПК используют сокет LGA 775. С первого квартала 2006 года Intel перевела серверную платформу Xeon на LGA, начиная с моделей серии 5000. AMD представила свою серверную платформу LGA, начиная с Opteron серии 2000 во втором квартале 2006 года. AMD предложила серию Athlon 64 FX на сокете 1207FX через материнские платы ASUS L1N64-SLI WS. На тот момент это было единственное решение LGA для настольных ПК, предлагаемое AMD до выхода Socket AM5 в 2022 году.
Самый последний [ когда? ] сокет Intel LGA для настольных ПК называется LGA 1700 (Socket H5), который используется с семействами Intel Alder Lake Core i3, i5 и i7, а также с их младшими семействами Pentium и Celeron. Их семейства Skylake-X Core i7 и Core i9 используют сокет LGA 2066. Установка LGA обеспечивает более высокую плотность контактов, что позволяет увеличить количество контактов питания и, таким образом, обеспечить более стабильную подачу питания на чип.
AMD представила свой первый потребительский сокет LGA, названный Socket TR4 (LGA 4094) для своих высокопроизводительных процессоров Ryzen Threadripper для настольных платформ. Этот сокет физически идентичен их Socket SP3 для серверных процессоров Epyc , хотя процессоры SP3 несовместимы с настольным чипсетом X399 и наоборот.
Предыдущий серверный сокет AMD LGA был обозначен как Socket G34 (LGA 1944). Как и Intel, AMD решила использовать сокеты LGA для более высокой плотности контактов, поскольку 1944-контактный PGA был бы просто слишком большим для большинства материнских плат.