Substrat De Boîtier IC - Types communs de Chip Packaging

Par boîtier de puce, on entend un matériau contenant un dispositif semi - conducteur. Un boîtier est un boîtier qui encapsule un matériau de circuit électrique pour les protéger de la corrosion ou des dommages physiques et permettre l'installation de contacts électriques connectés à une carte de circuit imprimé.

Le boîtier utilisé pour le montage des puces de circuits intégrés semi - conducteurs joue le rôle de placer, fixer, sceller, protéger les puces et améliorer leurs propriétés thermiques. Il sert également de pont entre le monde interne de la puce et les circuits externes - les contacts de la puce sont connectés par des fils aux broches du boîtier d'emballage, qui à leur tour établissent des connexions avec d'autres appareils via des fils sur la carte de circuit imprimé. L'Encapsulation joue donc un rôle important à la fois dans le CPU et dans d'autres circuits intégrés LSI.

Types communs de Chip Packaging

1. Double colonne en ligne

DIP (Dual column inline plug Packaging) fait référence à une puce de circuit intégré encapsulée dans un format d'insertion double colonne. La grande majorité des circuits intégrés (ci) de petite et moyenne taille utilisent cette forme de boîtier, le nombre général de broches ne dépassant pas 100. Les puces CPU encapsulées avec DIP ont deux rangées de broches qui doivent être insérées dans une prise de puce avec une structure DIP. Bien entendu, il peut également être directement inséré pour le soudage dans une carte de circuit avec le même nombre de trous de soudage et de disposition géométrique. Une attention particulière doit être prise lors de l'insertion et du retrait de la puce encapsulée DIP de la prise de la puce afin de ne pas endommager les broches.

Caractéristiques:

1) convient pour le poinçonnage et le soudage sur PCB (carte de circuit imprimé), opération facile.

2) la zone d'encapsulation est grande par rapport à la zone de la puce, de sorte que le volume est également plus grand.

Le 8088 de la famille de processeurs Intel prend cette forme d'encapsulation, ainsi que le cache et les puces de mémoire antérieures.

2. Encapsulation des composants

La distance entre les broches de la puce dans le boîtier pqfp (Plastic Quad Flat Package) est très faible et les broches sont très minces. Typiquement, cette forme de boîtier est utilisée pour les circuits intégrés de grande ou très grande taille, dont certains ont généralement plus de 100 broches. Les puces encapsulées sous cette forme doivent être soudées avec la carte mère en utilisant la technologie SMD (Surface Mounted Device Technology). Les puces montées avec SMD n'ont pas besoin d'être perforées sur la carte mère, car les points de soudure sont généralement conçus sur la surface de la carte mère pour les broches correspondantes. En alignant chaque broche de la puce avec le point de soudure correspondent, on réalise une soudure avec la carte mère. Les puces soudées par cette méthode sont difficiles à démonter sans outil spécial.

Les puces encapsulées en mode PPP (Plastic flat Packaging) sont identiques à celles encapsulées en mode pqfp. La seule différence est que le pqfp est généralement carré, tandis que le PFP peut être carré ou rectangulaire.

Caractéristiques:

1) convient à l'installation et au câblage de la technologie de montage en surface SMD sur la carte de circuit imprimé PCB.

2) convient pour l'utilisation à haute fréquence.

3) Opération simple et haute fiabilité.

4) Le rapport entre la zone de la puce et la zone d'encapsulation est relativement faible.

Les 80286, 80386 et certaines cartes mères 486 de la famille de processeurs Intel utilisent cette forme d'encapsulation.

3. PGA pin net Format

Le boîtier de puce PGA (Pin Grid Array Package) comporte plusieurs broches de matrice carrées à l'intérieur et à l'extérieur de la puce, chacune étant alignée à distance le long de la circonférence de la puce. Selon le nombre de broches, il peut être enfermé dans 2 - 5 cercles. Pendant l'installation, branchez la puce dans une prise PGA dédiée. Pour faciliter l'installation et le démontage du CPU, un slot CPU appelé ZIF est apparu à partir de la puce 486, spécialement conçu pour répondre aux exigences d'installation et de démontage des CPU PGA.

Caractéristiques:

1) les opérations d'insertion et de retrait sont plus pratiques et ont une grande fiabilité.

2) peut s'adapter à des fréquences plus élevées.

Les processeurs de la famille Intel, 80486 et Pentium, ainsi que le Pentium pro, utilisent tous cette forme d'emballage.

4. Type de matrice de grille à billes BGA

La technologie d'encapsulation BGA peut être divisée en cinq catégories

1) SUBSTRAT PBGA (plastique BGA): généralement un panneau multicouche composé de 2 à 4 couches de matériau organique. Dans la famille des processeurs Intel, les processeurs Pentium II, III et IV sont tous sous cette forme de boîtier.

2) cbga (céramique BGA) SUBSTRAT: se réfère à un substrat en céramique, la connexion électrique entre la puce et le substrat est généralement monté en utilisant flipchip (FC). Dans la famille de processeurs Intel, les processeurs Pentium I, II et Pentium Pro ont tous adopté cette forme de boîtier.

3) substrat fcbga (filpchipbga): substrat multicouche rigide.

4) tbga (tapebga) SUBSTRAT: le substrat est un ruban souple 1 - 2 couches carte PCB.

5) substrat cdpbga (carity down PBGA): se réfère à la zone de la puce (également appelée Zone de cavité) avec une dépression carrée au Centre du boîtier.

Caractéristiques:

1) Bien que le nombre de broches d'E / s ait augmenté, la distance entre les broches est beaucoup plus grande que dans un boîtier qfp, ce qui augmente le rendement.

2) Bien que la consommation d'énergie du BGA augmente, l'utilisation de la soudure à puce à effondrement contrôlable peut améliorer les performances de chauffage électrique.

3) Le retard de transmission du signal est petit et la fréquence adaptative est grandement améliorée.

4) l'ensemble peut être soudé coplanaire, ce qui améliore considérablement la fiabilité.

L'encapsulation de la puce peut protéger la puce de l'environnement extérieur. Les puces sont très fragiles et vulnérables aux influences extérieures telles que la température, l'humidité, la poussière et l'électricité statique. Si la puce n'est pas encapsulée, elle est facilement influencée par ces facteurs, ce qui entraîne des dommages ou une défaillance de la puce. Il peut donc fournir la protection nécessaire pour assurer la stabilité et la fiabilité à long terme de la puce. Il peut également fournir les connexions électriques et mécaniques nécessaires. La puce doit être connectée à d'autres composants électroniques pour remplir les fonctions du circuit.