IC Emballasje

Gå Til: Hva Er IC Emballasje? / Hva Er Pakken MED IC / Hva Er Ic-Emballasje / Ic-Pakketyper / Ic-Designhensyn / Hva Er Den Vanligste Typen IC-Pakke / Alternative Ic-Pakkematerialer og Metoder for Montering | Hva Er Die-Attach Material? | Wire Bond Assembly Typer | Encapsulants / Forståelse IC Emballasje / IC Emballasje Fra Millennium Kretser

for en halvleder til å fungere pålitelig over mange års bruk, er det avgjørende for hver chip å forbli beskyttet mot elementene og mulige spenninger. Det bringer oss til to spørsmål – hva er integrert krets (IC) emballasje, og hvorfor er det viktig for elektronikkapplikasjoner? Hvis du jobber i elektronikkindustrien og ikke er klar på hvordan IC-emballasjemateriale kan fungere for deg, er det en grunnleggende oversikt over ideen bak IC-emballasje.

Hva Er Pakken i IC?

IC-emballasje refererer til materialet som inneholder en halvlederenhet. Pakken er et tilfelle som omgir kretsmaterialet for å beskytte det mot korrosjon eller fysisk skade og tillate montering av de elektriske kontaktene som kobler den til det trykte kretskortet (PCB). Det finnes mange forskjellige typer integrerte kretser, og derfor er det ulike typer ic emballasje systemer design å vurdere, som ulike typer krets design vil ha ulike behov når det gjelder deres ytre skall.

Hva Er IC-Emballasje?

IC-emballasje er den siste fasen i produksjonen av halvlederinnretninger. I løpet av dette stadiet blir halvlederblokken dekket i en pakke som beskytter IC mot potensielt skadelige eksterne elementer og de korrosive effektene av alder. Pakken er i hovedsak en encasement designet for å beskytte blokken og også for å fremme de elektriske kontaktene som leverer signaler til kretskortet til en elektronisk enhet.

IC emballasje teknologi har utviklet seg siden 1970-tallet da ball grid array (BGA) pakker først kom i bruk blant elektronikk emballasje produsenter. Ved begynnelsen av det 21. århundre, nyere alternativer i pakken teknologier overskygget pin grid array pakker, nemlig plast quad flat pack og tynn liten disposisjon pakke. Som noughties kommet, produsenter som Intel innledet æra av land grid array pakker.

i Mellomtiden, flip-chip ball grid arrays (FCBGAs), som rommer flere pin teller enn andre pakketyper, erstattet BGAs. FCBGA inneholder inngangs-og utgangssignaler over hele dysen, i motsetning til bare kantene.

Ic-Pakketyper

det finnes ulike måter å kategorisere IC-emballasjedesign basert på formasjon. Som sådan er det to typer IC-pakker: blyrammetypen og substrattypen.

Hva Er Navnene på IC-Pakker?

Utover den grunnleggende strukturelle definisjonen av EN IC-pakke, skiller ytterligere kategorier sekundære typer samtrafikk. Ytterligere informasjon om de ulike kategoriene AV IC-pakker finner du nedenfor:

• Pin-grid array: Disse er for socketing.
• Lead-frame og dual-inline pakker: disse pakkene er for samlinger der pinnene går gjennom hull.
• Chip skala pakke: en chip skala pakke er en enkelt-dør, direkte overflate monterbar pakke, med et område som er mindre enn 1,2 ganger arealet av dysen.
• Quad flat pack: en bly-ramme pakke av leadless variasjon.
• Quad flat no-lead: en liten pakke, størrelsen på en chip, som brukes til utenpåliggende montering.
• Multichip pakke: Multichip-pakker, eller multichip-moduler, integrerer flere Ic-Er, diskrete komponenter og halvlederdør på et substrat, noe som gjør det slik at multichip-pakken ligner en større IC.
• Area array-pakke: disse pakkene gir maksimal ytelse samtidig som de sparer plass ved å tillate at en del av brikkens overflateareal brukes til samtrafikk.

det er viktig å merke seg at mange selskaper bruker array-pakker. Det fremste eksempelet i denne forbindelse ER bga-pakken, som kommer i forskjellige formater — inkludert de små chipskalapakkene-noen ganger referert TIL SOM QFN-pakker-og større pakker. Bga-konstruksjon innebærer et organisk substrat, og det beste programmet er i multichip-strukturer. Multichip moduler og pakker er de ledende alternativene til løsninger som bruker et system-on-chip format. Andre alternativer inkluderer to-trinns og dobbel overflate samtrafikk pakker.

I Tillegg en kategori for wafer ic montering, kjent som wafer-nivå emballasje (WLP), har fanget på i industrien språkbruk. I wafer-nivå pakker, skjer konstruksjonen på wafer ansikt, og skaper en pakke på størrelse med en flip chip. En annen wafer nivå pakken er fan-out wafer-nivå emballasje (FOWLP), som er en mer avansert versjon av konvensjonelle wlp løsninger. I motsetning TIL EN WLP hvor waferen er terninger etter at de ytre lagene av emballasje er festet, OPPSTÅR FOWLP wafer dicing først.

IC Design Betraktninger

Velge riktig ic pakken for programmene starter med å vite teknisk informasjon om det brede spekteret av design hensyn som går inn produsere IC pakker. For eksempel vil du være oppmerksom på de riktige materialkomposisjonene og substratene for IC-pakken din. Det er også viktig å vite forskjellen mellom stive og tape pakke underlag. Mange bedrifter vurderer også å bruke laminater som alternativer til blyrammer og velge underlag som fungerer godt med metallledere.

Lær mer om noen av de viktigste designhensynene nedenfor.

Materialkomposisjon

ytelsen til EN IC-pakke er i stor grad avhengig av kjemisk, elektrisk og materiell sminke. Til tross for deres funksjonelle forskjeller, er blyramme-og laminatpakker begge avhengige av materialets sammensetning. Bly-ramme pakker, den rådende format, bruke sølv eller gull wire-bond ferdig, festet med en spot-plating metode. Det gjør prosessen enklere og rimeligere.

på keramiske pakker Er Legering 42 en mye brukt metalltype fordi den fungerer med det underliggende materialet. På plastpakker er kobberledningsrammen å foretrekke fordi den beskytter loddeleddet og gir ledningsevne. På grunn av politikk i enkelte områder er materialet også en av de kritiske faktorene på overflatemonterte plastpakker.

på Grunn Av revisjoner I Europeiske standarder, har bly finish vært et spørsmål om intens gransking på neste nivå emballasje montering. Målet har vært å finne levedyktige erstatninger for tinn-bly lodde, som er lett påføres og har vært en langvarig stift i hele bransjen. Imidlertid har produsentene ennå ikke forenet seg om en enkelt løsning, delvis på grunn av den utbredte konkurransen mellom leverandørene. Ledelsen problemet er usannsynlig å løse seg selv i noen tid framover.

Alternativ Til Blyrammer

fra slutten av 1970-tallet oppstod laminater som et alternativ til blyrammer i chip-to-board-samlinger. I DAG er laminater utbredt i HELE ic-emballasjeløsningsindustrien, på grunn av deres relative kostnadseffektivitet sammenlignet med keramiske underlag. De mest populære laminatene er de organiske, høytemperaturtypene, som gir overlegne elektriske egenskaper og er også rimeligere.

Gjeldende Underlag

Midt i økningen i populariteten til halvlederpakker, har det også vært en økt etterspørsel etter gjeldende underlag og interposers. Et substrat er den delen av EN IC-pakke som gir brettet sin mekaniske styrke og gjør det mulig å koble til eksterne enheter. Den interposer muliggjør binde ruting i pakken. I noen tilfeller er ordene “substrat” og “interposer” utskiftbare.

Forskjellen Mellom Stive Og Tape Pakke Underlag

Pakke underlag kommer i stive og tape varianter. Stive underlag er fast og definert i sin form, mens tape underlag er slank og fleksibel. I DE tidlige dagene AV IC produksjon, underlag besto av keramisk materiale. I dag er de fleste underlag laget av organisk materiale.

hvis et substrat består av flere tynne lag stablet for å danne et stivt substrat, er det kjent som et laminatsubstrat. To av de vanligste laminatsubstratene i IC-produksjon er FR4 og bismaleimide-triazin (BT). Den førstnevnte består av epoksy, mens sistnevnte er et høyverdig harpiksmateriale.

Delvis på grunn av sine isolasjonskvaliteter og lav dielektrisk konstant, HAR BT harpiks dukket opp i IC-bransjen som et av de favoriserte laminatmaterialene. På BGAs ER BT den mest brukte av alle substratene. BT har også blitt den favoriserte harpiksen for chip scale package (CSP) laminater. I mellomtiden produserer konkurrenter over hele verden nye epoxy-og epoxy-blandingsalternativer, som truer MED Å gi BT en løp for pengene sine, muligens redusere prisene generelt ettersom markedet blir mer konkurransedyktig i årene som kommer.

som et alternativ til stive underlag, tape underlag er for det meste laget av polyimid (pi) og andre typer temperatur-tolerante, holdbare materialer. Fordelen med tape underlag er deres evne til å samtidig flytte og bære kretser, noe som gjør tape underlag det foretrukne valget i diskstasjoner og andre enheter som bærer kretser blant rask, konstant bevegelse. Den andre største fordelen med båndsubstrater er deres lave vekt, noe som betyr at de ikke legger til den minste dimensjon av tyngde på en påført overflate.

Underlag For Å Hjelpe Metallledere

IC-pakker må også komme med metallledere som kan rute signaler til ulike sammenkoblingsfunksjoner. Derfor er det viktig for substrater å bidra til å lette denne prosessen. Substrater rute inngangs-og utgangssignaler av en chip til andre funksjoner på et system i pakker. Plasseringen av folie, typisk kobber, som er bundet til laminatene i substratet, oppnår metallledningsevnen. Nedsenking lag av gull og nikkel blir ofte brukt som ferdig over kobber for å hindre interdiffusjon og oksidasjon.

Hva Er Den Vanligste Typen IC-Pakke?

Blyrammer er de vanligste ic-pakkene. Du vil bruke disse pakkene for wire-bond sammenkoblede dør, med en sølv eller gullbelagt finish. For overflatemonterte plastpakker bruker produsentene ofte kobberblyrammematerialer. Kobber er svært ledende og ekstremt kompatibel, så det kan være gunstig for dette formålet.

Alternative Ic Pakke Materialer og Metoder for Montering

Mange produsenter prøver å bevege seg bort fra selve bly finish bly-ramme IC pakker, men de har vært i så hyppig bruk så lenge at det er en vanskelig overgang for noen. De vanligste pakkene inkluderer følgende:

• Dual inline-pakker: en dual inline-pakke består av to rader med elektriske pinner langs de horisontale kantene på et rektangulært ic-stykke. En dobbel inline pakke monteres på et kretskort med enten et gjennomgående hull eller en stikkontakt.
• Small outline packages: en tynn small outline package (TSOP) er EN ic-komponent som består av en rektangulær form med små pinner langs de horisontale kantene. TSOPs er vanlige På ICs som driver RAM og flashminne.
• quad flate pakker: En quad flat package (QFP) er en flat, firkantet IC-komponent med ledninger langs hver av de fire kantene. QFPs kan ikke være gjennomgående hull montert, og stikkontakter er sjelden tilgjengelig for pakker av denne typen. QFPs kan ha så få som 32 pinner eller så mange som 304 pinner, avhengig av tonehøyde. Varianter AV QFP inkluderer lavprofil og tynn. Japanske elektronikkprodusenter brukte Først QFPs i løpet Av 1970-tallet, selv om pakketypen ikke ville få trekkraft i Nord-Amerika og Europa til tidlig på 90-tallet.
• Ball grid arrays: EN BGA er en chip-bærer overflate-mount pakke vanligvis sett i datautstyr. I motsetning til andre IC-pakker, hvor bare omkretsen kan koble til, kan hele bunnflaten monteres på EN BGA. På grunn av de kortere balltilkoblingene, Tilbyr BGAs noen av de høyeste hastighetene til alle IC-pakker. Bga-er er vanlige PÅ RAM-pinner og USB-kort, inkludert RAM og høyttalerkort. Loddeprosessen på EN BGA krever presisjon.

Substratpakker, for eksempel keramikkbaserte pakker, vil kreve en legering som ligner termisk ekspansjonskoeffisient (CTE) til keramikk, som Iconium eller Legering 42. I dysen vedleggsprosessen binder vi dysen til substratet med spesielle dørfeste materialer, som vi kan bruke i forsiden opp wire-bond-montering. Det er viktig å unngå hull i det vedlagte materialet, da disse kan føre til hot spots. God die-feste materialet er elektrisk og termisk ledende, noe som gjør den ideell for underlaget pakker.

du vil bruke laminat i stedet hvis du trenger høyere ytelse eller har høye i/O-teller. Laminatpakker er et utmerket rimelig alternativ til keramiske underlag og har også en lavere dielektrisk konstant.

Hva Er Die-Feste Materiale?

IC-pakken har to primære funksjoner. Den første er å beskytte dør fra skade eksterne faktorer kan forårsake. Den andre er å omfordele inngang og utgang til en håndterlig fin tonehøyde. I tillegg gir pakken en standardisert struktur som styrer termisk vei riktig, bort fra stablet dør. Samlet sett er strukturen bedre egnet for elektriske tester og mer motstandsdyktig mot feil.

Die-feste materialer er enten flytende eller film materialer som produsenter design for å unngå utgassing, noe som kan forringe kvaliteten på wire bond. Disse materialene fungerer også som en stressbuffer, slik at dysen ikke bryter hvis CTE ikke stemmer helt overens med substratet.

det finnes ulike metoder for å bruke die-feste materialer, hvorav noen er mer komplisert enn andre. For de fleste bruksområder blir dørfeste påført på forsamlinger der trådbindingen er på overflaten av overflaten. I alle tilfeller er dørfeste materialer termisk ledende. På enkelte enheter, die-feste gir også elektrisk ledningsevne. For å hindre at flekker blir for varme sammen med dysen, forsøker produsentene generelt å forhindre hulrom i materialet. Die-feste materialer, både væske og film, motstå utgassing og beskytte dør fra skade.

Wire Bond Assembly Typer

Wire bond assembly kommer i tre formater:

• Thermo-komprimering bonding
• Thermosonic ball bonding
• Romtemperatur ultralyd kile bonding

wire bonding assembly typen du velger vil komme med ulike montering evner. Wire bonding bruker vanligvis gull wire, selv om du kan bruke kobbertråd i stedet hvis du har en nitrogen-rik montering miljø. Kilebinding med aluminiumtråd kan være et økonomisk alternativ.

Ultralyd bonding starter med en wire mate gjennom et hull i overflaten av en komponent montering. Prosessen inkluderer en dør og substrat binding.

Termosonisk binding er en prosess som brukes til å koble silisium ICs til datamaskiner. Prosessen samler komponentene i sentrale prosesseringsenheter, som integrerer kretsene til personlige datamaskiner og bærbare datamaskiner.

Termosoniske bindinger består av termiske, mekaniske og ultrasoniske energier. Maskinene som utfører denne prosessen inneholder transdusere, som forvandler elektrisk energi til piezoelektrisitet.

Termokompresjonsbinding er en metode som forbinder to metaller gjennom en blanding av kraft og varme. Metoden kalles alternativt waferbinding, diffusjonsbinding, solid-state sveising og trykkkobling. Termokompresjonsbinding beskytter elektriske konstruksjoner og utstyrspakker før overflatemontering. Metoden inkluderer diffusjon av overflaten og korngrensen.

Innkapslinger

Innkapslinger er den siste delen av IC-pakken og tjener til å beskytte lederen og ledningene mot miljømessige og fysiske skader. De kan være laget av epoksy-eller epoksyblandinger, silikon, polyimid (pi) eller enten løsemiddelbasert eller romtemperatur vulkaniserbar. Resten av komponentene du velger, vil avhenge av de spesifikke behovene til dine integrerte kretser og dine applikasjoner.

Trykte kretskort kan være sårbare for elektrostatisk støv i industri-og bilmiljøer. For å beskytte De mekaniske egenskapene Til Pcb, bruker produsentene nå innkapslingsharpikser.

som en beskyttende barriere er potting og innkapslingsmidler svært effektive for å forhindre støv og andre atmosfæriske elementer fra å skade Mekanismene til Pcb. Med tilstrekkelige harpikser kan innkapslingsmidler beskytte Pcb fra stressene av vibrasjon, støt og eksterne elementer. For at applikasjonen skal fungere effektivt, må harpikser bli testet for egnethet i ulike potensielle arbeidsmiljøer. Enhetens funksjonalitet i disse innstillingene bør også evalueres.

som et alternativ til potting og innkapsling harpiks, noen produsenter bruker conformal belegg, som tettsittende formen på hvert bord og tilbyr styrke og holdbarhet, uten å påvirke vekten eller dimensjonene AV EN PCB. Belegg blir vanligvis testet i normale atmosfæriske innstillinger. Hver test plasserer effekten av et gitt belegg på de elektriske og mekaniske egenskapene TIL EN PCB under undersøkelse.

Innkapslede materialer kommer i tre grunnleggende varianter. Det primære materialet er epoksy, enten rent eller blandet. Epoxies består av organiske harpikser og er generelt rimelige, og dermed deres popularitet blant produsenter. Et annet utbredt materiale som brukes i innkapslende ic-chips er silikon, som ikke er karbonbasert og derfor ikke en organisk harpiks. Silikonharpikser er generelt løsemiddelbaserte. Alternativt er noen harpikser romtemperatur-vulkaniserbare, og kontakt med fuktighet kan kurere dem. Silikoner er populære på grunn av deres fleksibilitet i både varme og kalde omgivelser.

Potting og innkapsling harpiks kommer i flere forskjellige formuleringer, som gjør conformal belegg. Hver formulering er balansert for et bestemt område av atmosfæriske forhold. Gjennom testing kan produsenter bestemme hvilke formuleringer som passer best for bestemte miljøer. I en normal situasjon vil de fleste typer harpiks og belegg gi tilstrekkelig beskyttelse for EN PCB. I tøffere innstillinger vil et brett vanligvis kreve et strøk med spesielt materiale, for eksempel akryl. HVIS PCB er beregnet for bruk i nedsenket innstilling, er ekstra styrke strøk blant de mest egnede alternativene.

Harpikser laget av silikon gir optimal PCB-ytelse i en rekke miljøer. FOR PCB-design er silikon generelt å foretrekke for polyuretan eller epoksy. Mellom de to siste er polyuretan det mer pålitelige materialet i ulike innstillinger. Polyuretan harpiks kan være effektive i marine innstillinger som beskyttelse i saltvann nedsenking.

Forstå IC-Emballasje

for å holde seg på toppen av markedet, er det viktig å holde seg oppdatert med trender i IC-emballasje. På DENNE måten kan du være konkurransedyktig og gjøre de riktige investeringene i IC-emballasjemarkedet. Ulike markedssegmenter påvirker pris, popularitet og tilgjengelighet av emballasjematerialer. I tillegg kan trender på regional skala påvirke om emballasjematerialer stiger og faller i bruk i visse hjørner av verden.

for nyheter, statistikk og informasjon om trender i IC markedet, bør interesserte lese Semiconductor Og Ic Packaging Materials Market report, som bryter ting ned i henhold til kategorier og applikasjoner, alt innenfor rammen av IC industrien. Eksperter i bransjen bruker designdatahåndtering til å samle inn og gjennomgå informasjon om designløsninger, som hver bringer sin innsikt til bordet som produsenter, leverandører og forhandlere og gir et fullstendig bilde fra hele verdinettet.

til enhver tid kan plutselige, uventede hendelser påvirke markedet, inkludert naturkatastrofer, klimaendringer, politiske omveltninger, forstyrrende teknologi og kulturelle skift. Som en interessert part på IC front, bor på TOPPEN AV ic emballasje krever at du gjenkjenne trender om produksjon, forsyning, eksport, import, priser, integritetsanalyse og samlet vekstrate på emballasjematerialer, og undersøke dem regelmessig slik at du kan planlegge, budsjett tilsvarende og beskytte inntektene.

Ic-Emballasje Fra Millennium Circuits

Som du kan se, er DET mange elementer TIL IC-emballasje for elektroniske systemer, og som spiller i elektronikkindustrien er det viktig å forstå dem og holde seg oppdatert med nye utviklinger i avansert emballasje-spesielt om hvordan de påvirker komponentene dine angående ytelseskrav. Noen aspekter av IC-emballasje vil trolig forbli relativt stabile i de kommende årene, mens andre kan endres betydelig, og du vil holde deg foran spillet. Å vite hvor endringer er sannsynlig å komme kan du reagere på dem bedre.

hvis du har spørsmål om de ulike typer IC-emballasje eller noe relatert til kretser eller trykte kretskort, kontakt ekspertene På Millennium Circuits nå. Vi tar enorm stolthet i å hjelpe våre kunder har en fullstendig forståelse av elektronikk vi jobber med. Vi gir deg gjerne den design-og verifiseringsinformasjonen du trenger, slik at du kan ta de beste beslutningene om elektroniske komponenter for bedriften din.