Custo de fabricação de chips de metal

Question

Tem havido, em vários momentos, discussões sobre os méritos de colocar fichas em soquetes versus soldá-las diretamente na placa-mãe, a primeira garantindo flexibilidade (a capacidade de trocar o chip por outra diferente), mas incorrendo em custos de fabricação extras e anos recentes, latência.

Quanto, pelo menos em uma ordem de grandeza, é o custo extra de fabricação de um chip com soquete? Eu gostaria de saber como isso mudou nas últimas décadas, mas uma estimativa de ordem de grandeza para um ponto no tempo faria.

    

Answer 1

O custo é, no mínimo, o custo do conector de soquete, a montagem de compressão e quaisquer espaçadores, parafusos e montagens relacionados para manter o dissipador de calor no lugar.

Um soquete da CPU compatível com 1156 é PE115627-4051-01F que, dependendo da quantidade pode ser comprado no Alibaba para qualquer lugar entre US $ 0,10 a US $ 10.

Então você precisa de um arranjo de montagem de compressão para segurar a CPU no lugar, provavelmente um ajuste de alavanca, eu provavelmente diria que está no mesmo parque que a tomada da CPU.

Para um laptop, o dissipador de calor e as conexões provavelmente serão os mesmos (ou muito semelhantes) de qualquer forma.

Buscar um BGA em um processador com soquete simplificará enormemente o projeto mecânico de um laptop, economizando (potencialmente) algumas centenas de horas-homem de trabalho. Ele também simplificará a construção do laptop, já que a CPU pode ser instalada ao mesmo tempo que todos os componentes de montagem em superfície, em vez de precisar de uma segunda operação após o próprio soquete ser soldado.

Para o fabricante, tudo isso se acumula.

Então, talvez US $ 20 por PCB para um soquete de CPU e acessórios mecânicos, então talvez outros US $ 5 a tempo para ajustar e resolver o encaixe da CPU, ao custo de US $ 0 para fazê-lo usando BGA. As restrições que seguram o dissipador no lugar podem ser muito semelhantes entre os dois métodos.

Para uma série de (talvez) 10.000 placas-mãe de laptops, suspeito que usar soquetes BGA poderia economizar tempo na parte de US $ 20.000 a US $ 50.000, com uma economia semelhante, mas provavelmente mais moderada em peças e tempo de trabalho.

É por isso que a maioria dos laptops vai para componentes soldados. Você pode facilmente fazer variantes diferentes, onde a única diferença é o PCB com muito pouco custo entre as execuções PCB motherboad. Concedido, você torna mais fácil configurar o processador mais tarde no processo, se você usar o BGA no soquete, mas custa muito mais em peças e mão-de-obra para fazer isso dessa maneira.

Em uma placa que compõe potencialmente US $ 100 de um laptop de US $ 300, economizar US $ 20 pode ser muito significativo.

    

Answer 2

O custo de um soquete depende da contagem de sinal, confiabilidade (e em qual ambiente) e quantas vezes o chip deve ser reinserido. O custo do soquete também depende de como os sinais saem do chip. Pense no problema geral como uma pilha de materiais, da placa ao chip ... todos os materiais respondem à temperatura, por exemplo, de forma diferente. Há também problemas elétricos com as conexões de soquete (impedância). À medida que os sinais passam mais rápido, fica mais caro construir uma solução de soquete que atenda aos requisitos elétricos.

Você não disse se estava perguntando sobre CPUs. Eu só queria salientar que o problema é mais profundo do que você poderia esperar, já que o requisito de design não é o mesmo nos últimos 20 anos.