Elektronisches Design - Was ist Chipverpackung

Eine der Funktionen der integrierten Schaltkreisverpackung Schutz der Umgebung des Chips und Vermeidung von Kontakt zwischen dem Chip und der Außenluft. Daher, Es ist notwendig, verschiedene Verarbeitungsmethoden anzuwenden und verschiedene Verpackungsmaterialien entsprechend den spezifischen AnfBestellungungen und Verwendungsorten verschiedener Arten von integrierten Schaltungen auszuwählen, um sicherzustellen, dass die Luftdichtigkeit der Verpackungsstruktur die spezifizierten Anforderungen erfüllt. Die frühen Verpackungsmaterialien für integrierte Schaltungen bestehen aus einer Mischung aus organischem Harz und Wachs, und die Verpackung wird durch Abfüllen oder Infusion realisiert. Offensichtlich, die Zuverlässigkeit ist sehr schlecht. Gummi wurde auch zur Abdichtung verwendet, aber es wurde wegen seiner unzureichenden Hitze beseitigt, Öl und elektrische Eigenschaften. Derzeit, Die am weitesten verbreiteten und zuverlässigsten luftdichten Dichtungsmaterialien sind Glas-Metall-Dichtungen, Keramik-Metall-Dichtung und niedrig schmelzende glaskeramische Dichtung. In der Notwendigkeit der Massenproduktion und Kostensenkung, eine große Anzahl von Kunststoff-Modellverpackungen ist entstanden. Es wird durch Erhitzen und Pressen von Duroplastharz durch eine Form vervollständigt. Seine Zuverlässigkeit hängt von den Eigenschaften und Formbedingungen des organischen Harzes und der Additive ab, aber aufgrund seiner Beständigkeit hat es schlechte thermische Eigenschaften und Hygroskopizität, und kann nicht mit anderen Dichtungsmaterialien verglichen werden. Es ist immer noch ein halb-luftdichtes oder nicht-luftdichtes Dichtungsmaterial. Mit der Reife der Chiptechnologie und der schnellen Verbesserung der Chipausbeute, Die Kosten der hinteren Abdichtung machen einen steigenden Anteil der Kosten des gesamten integrierten Schaltkreises aus. Die Veränderungen und die Entwicklung der Verpackungstechnologie ändern sich mit jedem Tag und es ist schwindelerregend.

Jeder Chip hat ein Datenblatt, und es wird Anwendungsbeschreibungen geben, Strukturverpackung, Materialnummern und andere Beschreibungen auf den Daten. Bei der Herstellung von Decal in Power PCB, Sie müssen auf die Beschreibung des Strukturpakets im Datenblatt verweisen, die die Größe enthält, Form, order, etc. von jedem Pad.

List of chip packaging methods:
1. BGA (ball grid array)
A display of spherical contacts, eines der Aufputzpakete. Auf der Rückseite des printed circuit Brett, Kugelstöße werden im Anzeigemodus erzeugt, um die Pins zu ersetzen, und der LSI-Chip ist auf der Vorderseite des Leiterplatte, und dann versiegelt durch Formharz oder Verguss. Also known as bump display carrier (PAC). Pins können 200 überschreiten, das ist ein Paket für Multi-Pin LSI. Die package body can also be made smaller than QFP (Quad Flat Package). Zum Beispiel, Ein 360-poliger BGA mit einem Pin-Mittelabstand von 1.5mm ist nur 31mm Quadrat; Während ein 304-poliger QFP mit einem Pin-Mittelabstand von 0.5mm ist 40mm Quadrat. Und BGA muss sich keine Sorgen über Pin Deformation wie QFP machen. Dieses Paket wurde von Motorola Corporation aus den Vereinigten Staaten entwickelt. Es wurde zuerst in tragbaren Telefonen und anderen Geräten angenommen, und kann in Zukunft auf PCs in den Vereinigten Staaten popularisiert werden. Anfangs, the BGA pin (bump) center distance was 1.5mm, und die Anzahl der Stifte war 225. Es gibt auch einige LSI-Hersteller, die 500-polige BGAs entwickeln. Das Problem mit BGA ist die visuelle Inspektion nach Reflow-Löten. Es ist noch nicht klar, ob eine effektive visuelle Inspektionsmethode verfügbar ist. Einige glauben, dass aufgrund des großen Mittelabstandes des Schweißens, Die Verbindung kann als stabil angesehen werden und kann nur durch Funktionsprüfung verarbeitet werden. Die amerikanische Motorola Firma nennt das Paket mit gegossenem Harz versiegelt OMPAC, and the package sealed by the potZinng method is called GPAC (see OMPAC and GPAC).

2. BQFP (quad flat package with bumper)
Four-side pin flat package with cushion. Eines der QFP-Pakete, the four corners of the package body are provided with protrusions (buffer pads) to prevent bending and deformation of the pins during transportation. Amerikanisch Halbleiter Hersteller verwenden dieses Paket hauptsächlich in Schaltungen wie Mikroprozessoren und ASICs. Der Stiftmittelabstand beträgt 0.635mm, and the pin number is about 84 to 196 (see QFP).
3. Butt welding PGA (butt joint pin grid array)
Another name for surface mount PGA (see surface mount PGA).

4. C-(ceramic)
Indicates the mark of the ceramic package. Zum Beispiel, CDIP steht für Keramik DIP. Es ist eine Marke, die in der Praxis häufig verwendet wird.
5. Cerdip
Ceramic dual in-line package sealed with glass, für ECL RAM verwendet, DSP (digital signal processor) and other circuits. Cerdip mit Glasfenster wird für ultraviolett löschbare EPROM und Mikrocomputerschaltung mit EPROM innen verwendet. Der Stiftmittelabstand beträgt 2.54mm, und die Anzahl der Pins ist von 8 bis 42. In Japan, this package is expressed as DIP-G (G means glass seal).

6. Cerquad
One of the surface mount packages, die Keramik QFP unter hermetischer Abdichtung, wird verwendet, um logische LSI-Schaltungen wie DSP zu verpacken. Cerquad mit Fenstern wird verwendet, um EPROM-Schaltungen zu kapseln. Die Wärmeableitung ist besser als die von Kunststoff QFP, und es verträgt 1.Leistung 5~2W unter natürlichen Luftkühlbedingungen. Aber die Verpackungskosten sind 3- bis 5-mal höher als die von Kunststoff QFP. Der Mittelabstand der Stifte hat eine Vielzahl von Spezifikationen wie 1.27mm, 0.8mm, 0.65mm, 0.5mm, 0.4mm und so weiter. Die Anzahl der Pins reicht von 32 bis 368.

7. CLCC (ceramic leaded chip carrier)
A ceramic chip carrier with pins, eines der Aufputzpakete. Die Stifte sind von den vier Seiten der Verpackung gezeichnet und haben eine T-Form.
Es wird verwendet, um das ultraviolette löschbare EPROM und die Mikrocomputerschaltung mit EPROM mit Fenstern einzukapseln. Dieses Paket wird auch QFJ genannt, QFJ-G (see QFJ).

8. COB (chip on board)
Chip-on-board packaging is one of the bare chip mounting technologies. The Halbleiter Chip wird von Hand befestigt und auf der Leiterplatte. Die elektrische Verbindung zwischen Chip und Substrat wird durch Drahtnähte realisiert, und die elektrische Verbindung zwischen dem Chip und dem Substrat wird durch Drahtnähen realisiert. Harz überzogen, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Obwohl COB die einfachste Bare-Chip-Montagetechnologie ist, Die Verpackungsdichte ist der TAB- und Flip-Chip-Klebetechnik weit unterlegen.

9. DFP (dual flat package)
Double-sided lead flat package. Es ist S.... the rest of the full text>>

The package using vinyl refers to the COB (Chip On Board) package.
The COB packaging process is as follows:
The first step: crystal expansion. Die Expansionsmaschine wird verwendet, um die gesamte vom Hersteller bereitgestellte LED-Chipfolie gleichmäßig zu erweitern, So dass die fest angeordnete LED-Matrize, die an der Oberfläche der Folie befestigt ist, auseinandergezogen wird, um den Dornenkristall zu erleichtern.

Schritt 2: Klebstoff. Legen Sie den expandierten Kristallring auf die Oberfläche der Trägermaschine, wo die Silberpastenschicht abgeschabt wurde, und die Silberpaste auf die Rückseite legen. Etwas Silberpaste.. Geeignet für Bulk LED Chips. Verwenden Sie eine Dosiermaschine, um eine angemessene Menge Silberpaste auf der PCB Leiterplatte.
Der dritte Schritt: Den mit Silberpaste vorbereiteten Kristallausdehnungsring in den Piercing Kristallhalter stecken, und der Bediener wird den LED-Chip auf der PCB Leiterplatte mit einem Piercingstift unter dem Mikroskop.

Schritt 4: Setzen Sie das Piercing Leiterplatte mit Leiterplatte in einem Wärmekreislaufofen bei konstanter Temperatur für einen bestimmten Zeitraum, and take it out after the silver paste has solidified (do not leave it for a long time, sonst wird die LED Chip Beschichtung gelb backen, das ist, oxidieren, give the Verkleben Cause difficulties). Wenn es LED Chip Bonding gibt, die oben genannten Schritte sind erforderlich; wenn nur IC-Chip Bonding vorhanden ist, die oben genannten Schritte werden abgebrochen.
Der fünfte Schritt: Stecken Sie den Chip. Use a dispenser to put an appropriate amount of red glue (or black glue) on the IC position of the PCB Leiterplatte, and then use an anti-static device (vacuum suction pen or sub) to correctly place the IC die on the red glue or black glue.
Der sechste Schritt: Trocknen. Legen Sie die geklebte Matrize in einen Wärmekreisofen auf eine große flache Heizplatte und lassen Sie sie für einen Zeitraum bei konstanter Temperatur stehen, or it can be cured naturally (for a longer time).

The seventh step: Bonding (playing the line). The aluminum wire bonding machine is used to bridge the chip (LED die or IC chip) with the corresponding pad aluminum wire on the PCB board, das ist, die innere Leitung des COB ist verschweißt.
Der achte Schritt: Vortest. Use special testing tools (different equipment for COB for different purposes, simply high-precision stabilized power supply) to test COB boards, und reparieren die unqualifizierten Platten.

Schritt 9: Dosierung. Mit einem Leimspender wird eine angemessene Menge des vorbereiteten AB-Klebers auf die geklebte LED-Matrize gelegt., und das IC ist mit schwarzem Kleber verpackt, und dann verpackt im Aussehen entsprechend Kundenanforderungen.
Der zehnte Schritt: Aushärten. Setzen Sie die versiegelte Leiterplatte mit Leiterplatte in einen Thermokreislaufofen und bei konstanter Temperatur stehen lassen. Verschiedene Trocknungszeiten können je nach Anforderung eingestellt werden.

Der elfte Schritt: Post-Prüfung. Die verpackten PCB Leiterplattes werden dann auf elektrische Leistung mit speziellen Prüfwerkzeugen getestet, um zwischen gut und schlecht zu unterscheiden.
Der zwölfte Schritt: Polieren. Grind according to the customer's requirements for product thickness (generally soft PCB).
Der dreizehnte Schritt: Reinigung. Reinigen Sie das Produkt.
Der vierzehnte Schritt: lufttrocknen. Das gereinigte Produkt zweimal an der Luft trocknen.
Schritt 15: Prüfung. The success or failure is determined at this step (there is no better way to remedy the bad film).
Der sechzehnte Schritt: Schneiden. Schneiden Sie die großen PCB into the size required by the customer
The seventeenth step: packaging and leaving the factory. Verpacken Sie das Produkt.
Der Schmelzpunkt von Vinyl ist relativ niedrig. Bei der Montage, Verkapseln Sie zuerst die Drähte mit Vinyl, und installieren Sie dann die Chips und andere leicht beschädigte Originale. Vinyl einmalig hinzufügen, weil die nächste Füllung weniger Vinyl ist, Es ist garantiert Das Paket beschädigt nicht das Original.

Die Schale, die verwendet wird, um den Halbleiter-Chip zu installieren, spielt die Rolle des Platzierens, Fixierens, Versiegelungs, Schützens des Chips und der Verbesserung der elektrothermischen Leistung, und es ist auch eine Brücke zwischen der inneren Welt des Chips und der externen Schaltung-die Kontakte auf dem Chip sind mit der Gehäuseschale mit Drähten verbunden. Diese Pins stellen Verbindungen mit anderen Geräten über Drähte auf der Leiterplatte her. Daher spielt die Verpackung sowohl in CPU als auch in anderen integrierten LSI-Schaltungen eine wichtige Rolle.

Die wichtigsten sind Epoxidharz und Keramik.

Ersteres ist ein duales Inline-Paket, und letzteres ist die häufigste Art von SMD-Paket. Wie in der Abbildung unten gezeigt (markiert mit N ist DIP, markiert mit D ist SOP)--

Introduction to Semiconductor Packaging:
The Halbleiter Produktionsprozess besteht aus Waferherstellung, Waferprüfung, Chipverpackung und Prüfung nach der Verpackung. Halbleiterverpackung bezieht sich auf den Prozess der Verarbeitung der getesteten Wafer gemäß dem Produktmodell und den funktionalen Anforderungen, um unabhängige Chips zu erhalten. The packaging process is: the wafer from the previous wafer process is cut into small chips (Die) after the dicing process, and then the cut chips are attached to the corresponding substrate (lead frame) frame with glue. Auf der Insel, use ultra-fine metal (gold, tin, Kupfer, aluminum) wire or conductive resin to connect the bond pad of the chip to the corresponding lead of the substrate to form the required circuit ; Then the independent chip is encapsulated and protected with a plastic shell. Nach der Kunststoffverkapselung, eine Reihe von Operationen erforderlich sind, such as post-curing (Post Mold Cure), trimming and forming (Trim&Form), plating (Plating), und Druck. Nach Fertigstellung der Verpackung, das Endprodukt wird geprüft, die normalerweise die Verfahren von Incoming durchläuft, Test, und Verpackung, und schließlich Lagerung und Versand. Der typische Verpackungsprozess ist: Würfeln, Beladung, bonding, Kunststoffverpackungen, Blitzentfernung, Galvanik, Beschneiden und Formen, Sichtprüfung, Prüfung des Endprodukts, Verpackung und Versand.

1 Überblick über Halbleiter device packaging
Electronic products are composed of Halbleiter devices (integrated circuits and discrete devices), Leiterplatten, Drähte, komplette Maschinenrahmen, Gehäuse, und Displays. Die integrierten Schaltungen dienen der Verarbeitung und Steuerung von Signalen. Diskrete Geräte sind in der Regel Signalverstärkung und Druck. Leiterplatten und Drähte werden verwendet, um Signale zu verbinden, Die Rahmenschale der gesamten Maschine wird zur Unterstützung und zum Schutz verwendet, und der Anzeigeteil wird als Schnittstelle für die Kommunikation mit Menschen verwendet. Daher, Halbleiter Geräte sind der wichtigste und wichtige Teil elektronischer Produkte, und haben den Ruf des "Reis der Industrie" in der Elektronikindustrie.

Mein Land entwickelte und produzierte seinen ersten Computer in den 1960er Jahren. Es nimmt eine Fläche von ca. 100 m2 oder mehr ein. Die heutigen tragbaren Computer haben nur die Größe einer Schultasche, Während zukünftige Computer möglicherweise nur die Größe eines Stifts oder kleiner haben. Diese rasche Verringerung der Größe von Computern und ihre immer leistungsfähigeren Funktionen sind ein guter Beweis für die Entwicklung von Computern. Halbleiter Technologie. The credit is mainly due to: (1) The substantial increase in Halbleiter chip Integration and wafer fabrication (Wafer fabrication) Die Verbesserung der the lithography precision has made the function of the chip increasingly powerful and the size smaller; (2) The improvement of the Halbleiter Die Verpackungstechnologie hat die Dichte der integrierten Schaltungen auf dem Leiterplatte, und das Volumen der elektronischen Produkte wurde stark erhöht. Reduzieren.

The improvement of Halbleiter assembly technology (Assembly technology) is mainly reflected in the continuous development of its package type (Package). Usually referred to as assembly (Assembly) can be defined as: the use of film technology and micro-connection technology to connect the Halbleiter chip (Chip) and the frame (Leadframe) or substrate (Sulbstrate) or plastic sheet (Film) or the conductor part of the Leiterplatte Um die Verdrahtungsstifte herauszuführen, und fixieren Sie sie durch Vergießen und Versiegeln mit einem Kunststoff-Isoliermedium, Formung der Verfahrenstechnik der dreidimensionalen Gesamtstruktur. Es hat die Funktionen der Schaltungsanbindung, physische Unterstützung und Schutz, Abschirmung des Außenfelds, Spannungspufferung, Wärmeableitung, Übergröße und Standardisierung. Vom Plug-in-Paket in der Triode-Ära und dem Surface-Mount-Paket in den 1980er Jahren bis zum aktuellen Modulpaket, Systempaket, etc., Vorgänger haben viele Paketformen entwickelt, und jede neue Paketform kann neue Materialien erfordern, neue Verfahren oder neue Geräte zum Einsatz kommen.

Die treibende Kraft für die kontinuierliche Entwicklung von Halbleiter Verpackung ist sein Preis und Leistung. Die Endkunden des elektronischen Marktes können in drei Kategorien unterteilt werden: Heimanwender, Industrielle Verwender und nationale Verwender. Das größte Merkmal von Heimanwendern ist, dass der Preis billig ist und die Leistungsanforderungen nicht hoch sind; Nationale Benutzer erfordern hohe Leistung und der Preis ist in der Regel Zehn- oder sogar Tausendmal so hoch wie gewöhnliche Benutzer, hauptsächlich im Militär und in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, etc.; Industrieanwender sind in der Regel Preis und Leistung Alle fallen zwischen den oben genannten beiden. Niedrige Preise erfordern Kostensenkung auf der ursprünglichen Basis, so dass die weniger verwendeten Materialien, die bessere, und je größer die einmalige Ausgabe, die bessere. Hohe Leistung erfordert eine lange Produktlebensdauer und kann rauen Umgebungen wie hohen und niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit standhalten. Halbleiterhersteller sind immer auf der Suche nach Möglichkeiten, Kosten zu senken und die Leistung zu verbessern. Natürlich, Andere Faktoren wie Umweltschutzanforderungen und Patentfragen zwingen sie zur Änderung der Verpackungsart.

2 The role of encapsulation
Package (Package) is necessary for the chip, aber auch sehr wichtig. Verpackung kann auch auf die Installation von Halbleiter integration...The rest of the full text>>

Gebundenes Paket, allgemein bekannt als Kuhscheiße, ist das billigste, und es ist anfällig für Versagen aufgrund von Feuchtigkeit.