L'actualité PCB - Aperçu de l'encapsulation des composants dans la conception de PCB

L'encapsulation de composants joue non seulement un rôle de montage, de fixation, d'étanchéité, de protection de la puce et d'amélioration des performances électrothermiques, mais également de connexion des broches du boîtier d'encapsulation avec des fils via des contacts sur la puce, ces broches traversant la carte de circuit imprimé. Les fils sont connectés à d'autres dispositifs, permettant la connexion entre la puce interne et le circuit externe. Parce que la puce doit être isolée du monde extérieur pour empêcher les impuretés de l'air de corroder le circuit de la puce et de provoquer une dégradation des performances électriques. D'autre part, les puces encapsulées sont également plus faciles à installer et à transporter. Ceci est important car la qualité de la technologie d'encapsulation influe également directement sur les performances de la puce elle - même et sur la conception et la fabrication des circuits imprimés (PCB) auxquels elle est connectée.

Un indicateur important pour mesurer si la technologie d'encapsulation de puce est avancée est le rapport de la surface de la puce à la surface d'encapsulation. Plus ce ratio est proche de 1, mieux c'est. Principales précautions lors de l'emballage:

1. Le rapport de la zone de la puce à la zone d'encapsulation est d'améliorer l'efficacité de l'encapsulation, aussi proche que possible de 1: 1;

2, les broches doivent être aussi courtes que possible pour réduire le retard et la distance entre les broches doit être aussi éloignée que possible pour s'assurer qu'elles n'interfèrent pas les unes avec les autres et améliorent les performances;

3. Selon les exigences de dissipation de chaleur, plus l'emballage est mince, mieux c'est.

Le packaging est principalement divisé en DIP Dual Inline et SMD Chip Packaging. Structurellement, ce boîtier a connu les premiers développements de boîtiers à transistor to (tels que to - 89, to92) vers un boîtier bi - ligne, puis la société Philip a développé un petit boîtier SOP, puis progressivement dérivé de SOJ (J - Lead Small Profile Package), tsop (Thin Small Profile Package), VSOP (Very Small Profile Package), ssop (Simplified SOP), Tssop (Thin reduced SOP) et sot (Small Profile Transistor), circuits intégrés SOIC (Small Profile Packaging), etc. en termes de matériaux et de supports, y compris les métaux, les céramiques, les plastiques et les plastiques, de nombreux circuits nécessitant des conditions de travail élevées, telles que les niveaux militaire et aérospatial, ont encore de grandes quantités de boîtiers métalliques.

Ce paquet a subi approximativement le processus de développement suivant:

Structure: to - > DIP - > PLCC - > qfp - > BGA - > CSP;

Matériaux: métal, céramique - > Céramique, plastique - > plastique;

Forme de la broche: longue Broche en ligne - > courte broche ou installation sans broche - > bosse sphérique;

Méthode d'assemblage: insert traversant - > assemblage de surface - > installation directe

Forme d'emballage spécifique

1, SOP / SOIC Encapsulation

SOP est l'abréviation de Small Outline package en anglais. La technologie d'encapsulation SOP a été développée avec succès par Philips de 1968 à 1969 et a ensuite été progressivement dérivée de SOJ (J - Pin Small form Package), tsop (Thin Small Outline Package), VSOP (Verly Small outlet Package), ssop (Miniaturized) SOP), tssop (Thin - Pin Miniaturized SOP), sot (Small Transistor), SOIC (Small Integrated Circuit), etc.

2, encapsulation DIP

DIP est anglais double line

Abréviation de package, c'est - à - dire double Encapsulation en ligne. L'un des boîtiers enfichables avec des broches sortant des deux côtés du boîtier, le matériau d'emballage est en plastique et en céramique. DIP est l'encapsulation plug - in la plus populaire dont les applications incluent des circuits logiques standard, des mémoires LSI et des circuits de micro - ordinateur.

3, paquet de PLCC

PLCC est l'abréviation de plastic leader Chip Carrier en anglais, ou Plastic J - Pin Chip Packaging. Le PLCC est livré dans un boîtier carré avec 32 broches et des broches sur tous les côtés. La taille est beaucoup plus petite que celle du boîtier DIP. Le boîtier PLCC est adapté à l'installation et au câblage sur PCB avec la technologie de montage en surface SMT, offrant les avantages d'une petite taille et d'une grande fiabilité.

4, ensemble de tqfp

Tqfp est l'abréviation de Thin Quad Flat Package en anglais, c'est - à - dire un emballage plat Quad encapsulé en plastique mince. Le procédé d'encapsulation quadri - plan (tqfp) permet une utilisation efficace de l'espace, ce qui réduit les besoins en espace des cartes de circuits imprimés. En raison de sa hauteur et de son encombrement réduits, ce procédé d'encapsulation est idéal pour les applications nécessitant un encombrement élevé, telles que les cartes PCMCIA et les équipements réseau. Presque tous les CPLD / FPGA d’altera sont disponibles en boîtier tqfp.

5, paquet de pqfp

Pqfp est l'abréviation de plastic Quad Flat Package en anglais, c'est - à - dire Plastic Quad flat packaging. La distance entre les broches du boîtier pqfp est très faible et les broches sont très minces. Typiquement, les circuits intégrés à grande échelle ou à très grande échelle utilisent ce type de boîtier, le nombre de broches étant généralement supérieur à 100.

Le paquet tsop

Tsop est l'abréviation de Thin Small Outline package en anglais. Une caractéristique typique de la technologie d'encapsulation de mémoire tsop est la fabrication de broches autour de la puce encapsulée. Tsop est adapté pour l'installation de câblage sur PCB (Printed Circuit Board) en utilisant la technologie SMT (Surface Mount Technology). Dans la taille du boîtier tsop, le paramètre parasite est réduit (la tension de sortie est perturbée lorsque le courant varie considérablement), adapté aux applications à haute fréquence, plus pratique à utiliser et relativement fiable.

7, boîtier BGA

BGA est l'abréviation de Ball Grid Array Package en anglais. Avec les progrès technologiques des années 1990, l'intégration des puces a augmenté, le nombre de broches d'E / s a considérablement augmenté, la consommation d'énergie a également augmenté et les exigences en matière d'emballage de circuits intégrés sont devenues plus strictes. Pour répondre aux besoins de développement, les boîtiers BGA ont commencé à être utilisés en production.

Les mémoires encapsulées avec la technologie BGA peuvent augmenter la capacité mémoire de deux à trois fois sans modifier le volume de la mémoire. Comparé au tsop, le BGA a un volume réduit, une meilleure dissipation thermique et des performances électriques. La technologie BGA Packaging augmente considérablement la capacité de stockage par pouce carré. Avec la même capacité, les produits mémoire utilisant la technologie d'encapsulation BGA ne représentent qu'un tiers du volume d'encapsulation tsop; De plus, les boîtiers BGA ont un moyen plus rapide et plus efficace de dissiper la chaleur par rapport aux boîtiers tsop traditionnels.

Les bornes d'E / s du boîtier BGA sont réparties sous le boîtier sous forme de points de soudure circulaires ou colonnaires. L'avantage de la technologie BGA est que, bien que le nombre de broches d'E / s ait augmenté, l'espacement des broches n'a pas diminué, mais a augmenté. Améliorer le taux de finition de l'assemblage; Bien que sa consommation d'énergie augmente, BGA peut être soudé par la méthode de l'effondrement contrôlé de la puce, ce qui peut améliorer ses performances électrothermiques; Réduction de l'épaisseur et du poids par rapport aux techniques d'emballage précédentes; Les paramètres parasites sont réduits, le retard de transmission du signal est faible et la fréquence d'utilisation est fortement améliorée; L'assemblage peut être coplanaire et de grande fiabilité.

Ce qui précède est une introduction à l'encapsulation de dispositif d'élément dans la conception de PCB. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB.