Progettazione PCB - Che cos'è l'imballaggio dei chip

Una delle funzioni dell'imballaggio del circuito integrato è quella di proteggere l'ambiente del chip ed evitare il contatto tra il chip e l'aria esterna. Pertanto, è necessario adottare diversi metodi di lavorazione e selezionare diversi materiali di imballaggio in base ai requisiti specifici e utilizzare luoghi di diversi tipi di circuiti integrati per garantire che la tenuta all'aria della struttura di imballaggio soddisfi i requisiti specificati. I primi materiali di confezionamento per circuiti integrati sono costituiti da una miscela di resina organica e cera, e l'imballaggio viene realizzato mediante riempimento o infusione. Ovviamente, l'affidabilità è molto scarsa. La gomma è stata utilizzata anche per la sigillatura, ma è stata eliminata a causa delle sue insoddisfacenti proprietà termiche, petrolifere ed elettriche. Attualmente, i materiali di tenuta ermetica più utilizzati e più affidabili sono la sigillatura vetro-metallo, la sigillatura ceramica-metallo e la sigillatura vetro-ceramica a bassa fusione. Nella necessità di produzione di massa e riduzione dei costi, è emerso un gran numero di imballaggi di modelli di plastica. Si completa riscaldando e premendo resina termoindurente attraverso uno stampo. La sua affidabilità dipende dalle caratteristiche e dalle condizioni di stampaggio della resina organica e degli additivi, ma a causa della sua resistenza ha scarse proprietà termiche e igroscopicità e non può essere paragonata ad altri materiali di tenuta. È ancora un materiale di tenuta semiermetico o non ermetico. Con la maturità della tecnologia dei chip e il rapido miglioramento della resa dei chip, il costo della sigillatura posteriore rappresenta una quota crescente del costo dell'intero circuito integrato. I cambiamenti e lo sviluppo della tecnologia di imballaggio stanno cambiando ogni giorno che passa ed è vertiginoso.

Ogni chip ha una scheda tecnica, e ci saranno descrizioni delle applicazioni, imballaggi strutturali, numeri di materiale e altre descrizioni sullo strumento datashe. Quando si fa Decal in Power PCB, è necessario fare riferimento alla descrizione del pacchetto della struttura nel foglio dati, che contiene le dimensioni, la forma, l'ordine, ecc. di ogni pad.

Elenco dei metodi di imballaggio dei trucioli:1. BGA (ball grid array)Visualizzazione di contatti sferici, uno dei pacchetti di montaggio superficiale. Sul retro del circuito stampato, vengono prodotti urti sferici in modalità di visualizzazione per sostituire i pin e il chip LSI viene assemblato sul lato anteriore del circuito stampato e quindi sigillato mediante stampaggio di resina o potting. Conosciuto anche come Bump Display Carrier (PAC). I pin possono superare i 200, che è un pacchetto per LSI multi-pin. Il corpo del pacchetto può anche essere reso più piccolo di QFP (Quad Flat Package). Ad esempio, un BGA a 360 pin con una distanza del centro del perno di 1,5 mm è solo 31mm quadrato; mentre un QFP 304-pin con una distanza del centro del perno di 0.5mm è 40mm quadrato. E BGA non deve preoccuparsi di deformazione del perno come QFP. Questo pacchetto è stato sviluppato dalla Motorola Corporation degli Stati Uniti. È stato adottato per la prima volta nei telefoni portatili e in altri dispositivi, e può essere reso popolare nei personal computer negli Stati Uniti in futuro. Inizialmente, la distanza centrale del perno BGA (bump) era di 1,5 mm e il numero di pin era di 225. Ci sono anche alcuni produttori di LSI che stanno sviluppando BGA a 500 pin. Il problema con BGA è l'ispezione visiva dopo la saldatura a riflusso. Non è ancora chiaro se sia disponibile un metodo efficace di ispezione visiva. Alcuni ritengono che a causa della grande distanza centrale della saldatura, il collegamento può essere considerato stabile e può essere elaborato solo attraverso ispezione funzionale. La società americana Motorola chiama il pacchetto sigillato con resina stampata OMPAC, e il pacchetto sigillato con il metodo di potting è chiamato GPAC (vedere OMPAC e GPAC).

2. BQFP (pacchetto piatto quad con paraurti) Four-side pin pacchetto piatto con cuscino. Uno dei pacchetti QFP, i quattro angoli del corpo del pacchetto sono dotati di sporgenze (tamponi) per evitare piegature e deformazioni dei perni durante il trasporto. I produttori americani di semiconduttori utilizzano principalmente questo pacchetto in circuiti come microprocessori e ASIC. La distanza del centro del perno è di 0,635mm e il numero del perno è di circa 84 a 196 (vedere QFP).3. Saldatura testa PGA (matrice di griglia di giunzione testa)Un altro nome per PGA di montaggio superficiale (vedi PGA di montaggio superficiale).

4. C-(ceramica) Indica il marchio della confezione ceramica. Ad esempio, CDIP sta per ceramica DIP. Si tratta di un marchio che viene spesso utilizzato nella pratica.5. CerdipCeramic doppio pacchetto in linea sigillato con vetro, utilizzato per ECL RAM, DSP (processore di segnale digitale) e altri circuiti. Cerdip con finestra di vetro è utilizzato per EPROM cancellabile ultravioletto e circuito del microcomputer con EPROM all'interno. La distanza del centro del perno è di 2,54 mm e il numero di pin è da 8 a 42. In Giappone, questo pacchetto è espresso come DIP-G (G significa guarnizione di vetro).

6. CerquadUno dei pacchetti di montaggio superficiale, il QFP ceramico sotto tenuta ermetica, è utilizzato per imballare circuiti LSI logici come DSP. Cerquad con finestre viene utilizzato per incapsulare circuiti EPROM. La dissipazione del calore è migliore di quella di plastica QFP e può tollerare 1.5 ~ 2W potenza in condizioni naturali di raffreddamento ad aria. Ma il costo di imballaggio è da 3 a 5 volte superiore a quello di plastica QFP. La distanza centrale dei pin ha una varietà di specifiche come 1.27mm, 0.8mm, 0.65mm, 0.5mm, 0.4mm e così via. Il numero di pin varia da 32 a 368.

7. CLCC (supporto ceramico di chip piombo) Un supporto ceramico di chip con perni, uno dei pacchetti di montaggio superficiale. I perni sono disegnati dai quattro lati della confezione e sono in una forma a T. È utilizzato per incapsulare l'EPROM cancellabile ultravioletto e il circuito del microcomputer con EPROM con finestre. Questo pacchetto è chiamato anche QFJ, QFJ-G (vedi QFJ).

8. COB (chip a bordo) Chip-on-board imballaggio è una delle tecnologie di montaggio del chip nudo. Il chip a semiconduttore è collegato a mano e montato sul circuito stampato. Il collegamento elettrico tra il chip e il substrato è realizzato mediante cucitura del filo e il collegamento elettrico tra il chip e il substrato è realizzato mediante cucitura del filo. Resina rivestita per garantire affidabilità. Sebbene COB sia la più semplice tecnologia di montaggio a chip nudo, la sua densità di imballaggio è molto inferiore alla tecnologia di incollaggio TAB e flip-chip.

9. DFP (pacchetto piatto doppio) pacchetto piatto doppio-lato piombo. È S... il resto del testo completo>>

Il pacchetto con vinile si riferisce al pacchetto COB (Chip On Board). Il processo di imballaggio COB è il seguente: Il primo passo: espansione del cristallo. La macchina di espansione è utilizzata per espandere uniformemente l'intera pellicola del chip del LED fornita dal produttore, in modo che la matrice del LED saldamente disposta attaccata alla superficie del film sia tirata a parte per facilitare il cristallo spinoso.

Fase 2: Adesivo. Posizionare l'anello di cristallo espanso sulla superficie della macchina di supporto dove lo strato di pasta d'argento è stato raschiato e mettere la pasta d'argento sul retro. Un po' di pasta d'argento. Adatto per chip LED sfusi. Utilizzare una macchina dosatrice per individuare una quantità appropriata di pasta d'argento sul circuito stampato PCB. Il terzo passo: Mettere l'anello di espansione di cristallo preparato con pasta d'argento nel supporto di cristallo perforante e l'operatore trafiggerà il chip LED sul circuito stampato PCB con una penna perforante sotto il microscopio.

Passo 4: Mettere il circuito stampato PCB perforato in un forno a ciclo termico a temperatura costante per un periodo di tempo e portarlo fuori dopo che la pasta d'argento si è solidificata (non lasciarlo per molto tempo, altrimenti il rivestimento del chip LED cuocerà giallo, cioè ossidare, dare l'incollaggio Causa difficoltà). Se c'è legame del chip del LED, i passaggi di cui sopra sono richiesti; se c'è solo l'incollaggio del chip IC, i passaggi di cui sopra vengono annullati. Il quinto passo: infilare il chip. Utilizzare un distributore per mettere una quantità appropriata di colla rossa (o colla nera) sulla posizione IC del circuito stampato PCB, quindi utilizzare un dispositivo antistatico (penna di aspirazione sottovuoto o sub) per posizionare correttamente la matrice IC sulla colla rossa o sulla colla nera. Il sesto passo: essiccazione. Mettere lo stampo incollato in un forno a ciclo termico su una grande piastra riscaldante piana e lasciarlo riposare a temperatura costante per un periodo di tempo, oppure può essere stagionato naturalmente (per un tempo più lungo).

Il settimo passo: Legatura (gioco della linea). La macchina di incollaggio del filo di alluminio viene utilizzata per collegare il chip (dado del LED o chip IC) con il filo di alluminio corrispondente del pad sulla scheda PCB, cioè, il cavo interno del COB è saldato. L'ottavo passo: pre-test. Utilizzare strumenti speciali di prova (attrezzature diverse per COB per scopi diversi, semplicemente alimentazione stabilizzata ad alta precisione) per testare le schede COB e ri-riparare le schede non qualificate.

Fase 9: erogazione. Un distributore di colla viene utilizzato per posizionare una quantità appropriata della colla AB preparata sulla matrice LED incollata e l'IC è confezionato con colla nera e quindi confezionato in aspetto secondo le esigenze del cliente. Il decimo passo: curare. Mettere il circuito stampato PCB sigillato in un forno a ciclo termico e lasciarlo riposare ad una temperatura costante. I tempi di essiccazione differenti possono essere impostati secondo i requisiti.

Undicesimo passo: post-test. I circuiti stampati PCB confezionati vengono quindi testati per le prestazioni elettriche con strumenti di prova speciali per distinguere tra buono e cattivo. Il dodicesimo passo: lucidatura. Macinare secondo le esigenze del cliente per lo spessore del prodotto (PCB generalmente morbido). Il tredicesimo passo: pulizia. Pulire il prodotto. Il quattordicesimo passo: aria asciutta. Asciugare due volte il prodotto pulito. Fase 15: Test. Il successo o il fallimento è determinato in questa fase (non c'è modo migliore per rimediare al film cattivo).Il sedicesimo passo: taglio. Tagliare il grande PCB nelle dimensioni richieste dal clienteIl diciassettesimo passo: imballare e lasciare la fabbrica. Confezionare il prodotto. Il punto di fusione del vinile è relativamente basso. Durante il montaggio, prima incapsulare i fili con il vinile, quindi installare i chip e altri originali facilmente danneggiati. Aggiungere vinile una volta, perché il riempimento successivo è meno vinile, è garantito La confezione non danneggerà l'originale.

Il guscio utilizzato per installare il chip del circuito integrato a semiconduttore svolge il ruolo di posizionare, fissare, sigillare, proteggere il chip e migliorare le prestazioni elettrotermiche ed è anche un ponte tra il mondo interno del chip e il circuito esterno-i contatti sul chip sono collegati al guscio del pacchetto con i fili sui perni, Questi pin stabiliscono collegamenti con altri dispositivi attraverso fili sulla scheda stampata. Pertanto, il packaging svolge un ruolo importante sia in CPU che in altri circuiti integrati LSI.

Le più importanti sono resina epossidica e ceramica.

Il primo è un pacchetto dual in-line, e il secondo è il tipo più comune di pacchetto SMD. Come mostrato nella figura sottostante (contrassegnato con N è DIP, contrassegnato con D è SOP)--

I prodotti elettronici sono composti da dispositivi a semiconduttore (circuiti integrati e dispositivi discreti), circuiti stampati, cavi, telai completi della macchina, involucri e display. I circuiti integrati sono utilizzati per elaborare e controllare i segnali. I dispositivi discreti sono solitamente amplificazione e stampa del segnale. I circuiti stampati e i cavi sono utilizzati per collegare i segnali, il guscio del telaio dell'intera macchina è utilizzato per supporto e protezione e la parte del display è utilizzata come interfaccia per la comunicazione con le persone. Pertanto, i dispositivi a semiconduttore sono la parte principale e importante dei prodotti elettronici e hanno la reputazione di "il riso dell'industria" nell'industria elettronica.

Il mio paese ha sviluppato e prodotto il suo primo computer negli anni '60. Occupa una superficie di circa 100 m2 o più. I computer portatili di oggi sono solo delle dimensioni di una borsa da scuola, mentre i computer futuri potrebbero essere solo delle dimensioni di una penna o più piccoli. Questa rapida riduzione delle dimensioni dei computer e delle loro funzioni sempre più potenti sono una buona prova dello sviluppo della tecnologia dei semiconduttori. Il credito è dovuto principalmente a: (1) il sostanziale aumento dell'integrazione del chip a semiconduttore e della fabbricazione del wafer (fabbricazione del wafer) Il miglioramento della precisione litografica ha reso la funzione del chip sempre più potente e la dimensione più piccola; (2) Il miglioramento della tecnologia di imballaggio a semiconduttore ha notevolmente aumentato la densità dei circuiti integrati sul circuito stampato e il volume dei prodotti elettronici è stato notevolmente aumentato. ridurre.

Il miglioramento della tecnologia di assemblaggio dei semiconduttori (tecnologia di assemblaggio) si riflette principalmente nello sviluppo continuo del suo tipo di pacchetto (pacchetto). Di solito indicato come assemblaggio (Assembly) può essere definito come: l'uso della tecnologia del film e della tecnologia di micro-connessione per collegare il chip a semiconduttore (Chip) e il telaio (Leadframe) o substrato (Sulbstrato) o foglio di plastica (Film) o la parte conduttrice del circuito stampato Al fine di condurre fuori i perni di cablaggio e fissarli mediante imbottitura e sigillatura con un mezzo isolante di plastica, formare la tecnologia di processo della struttura tridimensionale complessiva. Ha le funzioni di connessione del circuito, supporto fisico e protezione, schermatura esterna del campo, buffering di stress, dissipazione del calore, sovradimensionamento e standardizzazione. Dal pacchetto plug-in nell'era dei triodi e dal pacchetto di montaggio superficiale negli anni '80 al pacchetto di moduli attuali, pacchetto di sistema, ecc., i predecessori hanno sviluppato molte forme di pacchetto e ogni nuova forma di pacchetto può richiedere nuovi materiali, nuovi processi o nuove attrezzature sono utilizzati.

La forza trainante del continuo sviluppo dell'imballaggio a semiconduttore è il suo prezzo e le sue prestazioni. I clienti finali del mercato elettronico possono essere suddivisi in tre categorie: utenti domestici, utenti industriali e utenti nazionali. La caratteristica più grande degli utenti domestici è che il prezzo è economico e i requisiti di prestazione non sono elevati; gli utenti nazionali richiedono prestazioni elevate e il prezzo è solitamente decine o addirittura migliaia di volte superiore a quello degli utenti ordinari, utilizzati principalmente nel settore militare e aerospaziale, ecc.; Gli utenti industriali sono solitamente prezzo e prestazioni Tutti cadono tra i due sopra. I prezzi bassi richiedono una riduzione dei costi sulla base originale, in modo che meno materiali utilizzati, migliore e maggiore è la produzione una tantum, migliore. Le alte prestazioni richiedono una lunga durata del prodotto e possono resistere ad ambienti difficili come alte e basse temperature e umidità elevata. I produttori di semiconduttori sono sempre alla ricerca di modi per ridurre i costi e migliorare le prestazioni. Naturalmente, altri fattori come i requisiti di protezione ambientale e le questioni relative ai brevetti li costringono a modificare il tipo di pacchetto.

2 Il ruolo dell'incapsulazionePacchetto (Pacchetto) è necessario per il chip, ma anche molto importante. L'imballaggio può anche riferirsi all'installazione di integrazione di semiconduttori... Il resto del testo integrale>>

Il pacchetto legato, comunemente noto come merda di mucca, è il più economico ed è incline al fallimento a causa dell'umidità.