¿Qué es el embalaje de chips?
Una de las funciones del embalaje de circuito integrado es proteger el chip del aire exterior. Por lo tanto, es necesario adoptar diferentes métodos de procesamiento y seleccionar diferentes materiales de embalaje de acuerdo con los requisitos específicos y los lugares de uso de diferentes tipos de circuitos integrados para garantizar que la hermeticidad de la estructura del embalaje cumpla con los requisitos especificados. Los primeros materiales de embalaje para circuitos integrados estaban hechos de una mezcla de resina orgánica y cera, y se encapsulaban mediante llenado o vertido, lo que obviamente tenía poca confiabilidad. El caucho también se utilizó para sellar, pero se eliminó debido a su escasa resistencia al calor, al aceite y a las propiedades eléctricas. En la actualidad, los materiales de sellado herméticos más utilizados y fiables son los sellos de vidrio y metal, los sellos de cerámica y metal y los sellos de vidrio y cerámica de bajo punto de fusión. Para satisfacer las necesidades de producción en masa y reducción de costos, los envases con moldes de plástico aparecen en grandes cantidades. La resina termoendurecible se calienta y presuriza a través de un molde. Su confiabilidad depende de las características de la resina orgánica y los aditivos y de las condiciones de moldeo. Sin embargo, debido a su mala resistencia al calor y absorción de humedad, no se puede comparar con otros materiales de sellado y sigue siendo un material de sellado semihermético o no hermético. Con la madurez de la tecnología de chips y la rápida mejora del rendimiento de los chips, la proporción del costo del sellado posterior en todo el costo del circuito integrado también está aumentando. Los cambios y el desarrollo de la tecnología de empaque están cambiando cada día, lo cual es vertiginoso.
¿Cuál es el embalaje del chip de PCB?
Cada chip tiene una hoja de datos. La hoja de datos tendrá una descripción de la aplicación, paquete estructural, número de material y otras descripciones. Al realizar calcomanías en la PCB de la fuente de alimentación, debe consultar la descripción del paquete estructural en. la hoja de datos, incluido el tamaño, la forma y el orden de cada almohadilla.
¿Cuál es la diferencia entre el embalaje de chips?
Descripción general de los métodos de empaquetado de chips:
1. BGA (Ball Grid Array)
Pantalla de contacto esférica, uno de los paquetes de montaje en superficie. Se fabrican protuberancias esféricas para reemplazar las clavijas en la parte posterior de la placa de circuito impreso, el chip LSI se ensambla en la parte frontal de la placa de circuito impreso y luego se sella con resina de moldeo o encapsulado. También conocido como soporte de pantalla protectora (PAC). El número de pines puede exceder los 200, que es el paquete de LSI multipin. El paquete también se puede hacer más pequeño que QFP (paquete plano con pasadores de cuatro lados). Por ejemplo, un BGA de 360 pines con una distancia entre centros de pines de 1,5 mm tiene solo 31 mm cuadrados; un QFP de 304 pines con una distancia entre centros de pines de 0,5 mm tiene 40 milímetros cuadrados. Y BGA no tiene que preocuparse por la deformación de los pines como QFP. El paquete de software, desarrollado por la empresa estadounidense Motorola, se utilizó por primera vez en teléfonos portátiles y otros dispositivos, y es posible que en el futuro se promocione en ordenadores personales estadounidenses. La distancia entre centros de los pines (protuberancias) del BGA original era de 1,5 mm y el número de pines era 225. Ahora algunos fabricantes de LSI están desarrollando BGA de 500 pines. El problema con BGA es la inspección visual después del reflujo. No está claro si este es un método eficaz de inspección visual. Algunas personas creen que debido a la gran distancia entre los centros de soldadura, la conexión puede considerarse estable y solo puede solucionarse mediante una inspección funcional. Motorola Corporation de Estados Unidos llama a los paquetes sellados con resina moldeada OMPAC, y a los paquetes sellados con métodos de encapsulado se les llama GPAC (ver OMPAC y GPAC).
2. BQFP (Paquete plano cuádruple con búfer)
Paquete plano con pasadores de cuatro lados y almohadilla amortiguadora. En uno de los paquetes QFP, se colocan protuberancias (almohadillas) en las cuatro esquinas del paquete para evitar que los pasadores se doblen y deformen durante el transporte. Los fabricantes estadounidenses de semiconductores utilizan este tipo de embalaje principalmente en circuitos como microprocesadores y ASIC. La distancia entre centros de los pasadores es de 0,635 mm y el número de pasadores oscila entre 84 y 196 (consulte QFP).
3. Matriz de rejilla de pines a tope (PGA)
Otro nombre para PGA de montaje en superficie (ver PGA de montaje en superficie).
4. Carbono-(cerámica)
Indica la marca del envase cerámico. Por ejemplo, CDIP significa salsa para salsa de cerámica. Este es un símbolo de uso frecuente en la práctica.
5. Cerdip
ECL RAM, DSP (procesador de señal digital) y otros circuitos adoptan paquetes de doble línea cerámicos sellados con vidrio. Cerdip con ventana de vidrio se utiliza para borrar EPROM y circuitos de microcomputadoras con EPROM incorporada. La distancia entre centros de las agujas es de 2,54 mm y el número de agujas varía de 8 a 42. En Japón, este paquete se llama DIP-G (G significa sello de vidrio).
6. Cerquad
Un paquete de montaje en superficie, es decir, un QFP cerámico con un sello inferior, utilizado para empaquetar circuitos lógicos LSI como DSP.
Windowed Cerquad se utiliza para empaquetar circuitos EPROM. La disipación de calor es mejor que la del QFP de plástico y puede permitir una potencia de 1,5 a 2 W en condiciones de enfriamiento de aire natural. Pero el costo del embalaje es de 3 a 5 veces mayor que el del QFP de plástico. Las distancias entre centros de pines son 1,27 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm, 0,4 mm y otras especificaciones. El número de pines oscila entre 32 y 368.
7. CLCC (portador de chips con plomo de cerámica)
El portador de chips de cerámica con cables es un paquete de montaje en superficie que sale de los cuatro lados del paquete en forma de T.
La ventana se utiliza para empaquetar EPROM borrable por UV y circuitos de microcomputadoras con EPROM. Este paquete también se llama QFJ y QFJ-g (ver QFJ).
8. COB (chip a bordo)
El empaquetado de chip a bordo es una de las tecnologías de montaje de chips básicas. El chip semiconductor está unido a la placa de circuito impreso. La conexión eléctrica entre el chip y el sustrato se logra mediante costura de hilo. La conexión eléctrica entre el chip y el sustrato se logra mediante costura de hilo y se cubre con resina para garantizar la confiabilidad. Aunque COB es la tecnología de montaje de matrices más simple, su densidad de empaquetamiento es mucho menor que la de TAB y las tecnologías de soldadura de chip invertido.
9. DFP (paquete plano doble)
Paquete plano con pasador de doble cara. Esto es s > & gt
¿Cuál es el principio del empaquetado de chips?
Utilizar embalaje de vinilo significa embalaje COB (chip on board).
El proceso de envasado de COB es el siguiente:
El primer paso: expansión del cristal. Utilice un expansor para expandir uniformemente toda la película de oblea LED proporcionada por el fabricante y retire los granos de LED estrechamente dispuestos unidos a la superficie de la película para facilitar la unión del cristal.
Paso 2: Pega la parte trasera. Coloque el anillo de cristal expandido sobre la superficie de la máquina con respaldo de pegamento que ha raspado la capa de pasta de plata y respalde con pasta de plata. Pasta de plata punteada. Adecuado para chips LED a granel. Dispense una cantidad adecuada de pasta de plata en la placa de circuito impreso de PCB utilizando una máquina dispensadora.
Paso 3: Coloque el anillo de cristal expandido recubierto con pasta de plata en el soporte de espina de cristal y el operador utiliza un bolígrafo de espina de cristal para pinchar el chip LED en la placa de circuito impreso PCB debajo del microscopio.
Paso 4: Coloque la placa de circuito impreso PCB con el cristal en un horno de ciclo térmico y déjela reposar a temperatura constante durante un período de tiempo. Sáquela después de que la pasta de plata se solidifique (no lo haga). déjelo durante mucho tiempo, de lo contrario el revestimiento del chip LED se tostará hasta volverse amarillo, es decir, se oxidará, lo que provocará dificultades de unión). Si hay chips LED unidos, se requieren los pasos anteriores; si solo se unen chips IC, se cancelan los pasos anteriores.
Paso 5: Unir el chip. Use una máquina dispensadora para colocar una cantidad adecuada de pegamento rojo (o pegamento negro) en la posición IC de la placa de circuito impreso de PCB, y luego use un dispositivo antiestático (pluma de succión al vacío o niño) para colocar correctamente el chip IC. El pegamento rojo o el pegamento negro.
Paso 6: Secado. Coloque el troquel adherido en un horno de ciclo térmico sobre una placa caliente plana grande y déjelo reposar a una temperatura constante durante un período de tiempo, o puede curarlo de forma natural (durante mucho tiempo).
Paso 7: Pegado (roscado). La máquina de unión de cables de aluminio se utiliza para unir la oblea (matriz LED o chip IC) con el cable de aluminio de la almohadilla correspondiente en la PCB, es decir, para soldar el cable interno de la COB.
Paso 8: Prueba previa. Utilice herramientas de prueba especiales (COB tiene diferentes equipos según los diferentes usos; en resumen, es una fuente de alimentación regulada de alta precisión) para probar la placa COB, y las placas no calificadas serán reelaboradas.
Paso 9: Dispensación de pegamento. Utilice una máquina dispensadora de pegamento para colocar correctamente el pegamento AB preparado en la matriz LED unida, encapsule el IC con pegamento negro y luego realice el empaque de apariencia de acuerdo con los requisitos del cliente.
Paso 10: Curado. Coloque la PCB sellada en un horno de ciclo térmico y déjela reposar a temperatura constante. Se pueden configurar diferentes tiempos de secado según sea necesario.
Paso 11: Post-prueba. Se utilizan herramientas de prueba especiales para probar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito impreso PCB empaquetada para distinguir entre bueno y malo.
Paso 12: Pulido. Pulido según los requisitos del cliente en cuanto al espesor del producto (normalmente PCB blando).
Paso 13: Limpiar. Productos de limpieza.
Paso 14: Secar al aire. Seque al aire el producto limpio por segunda vez.
Paso 15: Prueba. En este paso se determina el éxito (no hay mejor manera de remediar una mala película).
Paso 16: Cortar. Corte la PCB grande al tamaño requerido por el cliente.
Paso 17: Embalaje y salida de fábrica. Productos de embalaje.
El vinilo tiene un punto de fusión relativamente bajo.
Al realizar el montaje, primero encapsule los cables y otras piezas con vinilo y luego monte los componentes frágiles, como los chips. Después de agregar pegamento una vez, debido a que luego se agrega menos pegamento, el embalaje no dañará los componentes.
Introducción al embalaje de chips
La carcasa en la que se instala el chip de circuito integrado semiconductor desempeña la función de colocar, fijar, sellar, proteger el chip y mejorar el rendimiento eléctrico y térmico. También sirve para comunicar el mundo interno del chip y el puente del circuito externo: los contactos del chip están conectados a los pines de la carcasa del paquete a través de cables, y estos pines están conectados a otros dispositivos a través de cables en la placa impresa. Por lo tanto, el empaquetado juega un papel importante en las CPU y otros circuitos integrados LSI.
¿Qué materiales se utilizan para el envasado de chips?
Los más importantes son la resina epoxi y la cerámica.
¿Cuál es la diferencia entre el empaquetado de chips DIP y SOP?
El primero es un paquete dual en línea y el segundo es el paquete de parches más común. Como se muestra en la siguiente figura (DIP está marcado con N, SOP está marcado con D) -
Embalaje de semiconductores, ¿qué significa embalaje de semiconductores?
Introducción al embalaje de semiconductores:
El proceso de producción de semiconductores incluye la fabricación de obleas, las pruebas de obleas, el embalaje de chips y las pruebas posteriores al embalaje. El embalaje de semiconductores se refiere al proceso de procesamiento de obleas que han pasado las pruebas en chips independientes según los modelos de producto y los requisitos funcionales. El proceso de envasado es el siguiente: la oblea del proceso de corte de oblea anterior se corta en pequeños troqueles y luego los troqueles cortados se unen a las islas del sustrato correspondiente (marco de plomo) con pegamento y luego utilizando metal ultrafino. (oro, estaño, cobre, aluminio) alambre o resina conductora para conectar las almohadillas del troquel a los cables correspondientes del sustrato para formar las almohadillas requeridas. Luego, las obleas individuales se encapsulan y se protegen con envolturas de plástico. Después del sellado del plástico, se realizan una serie de operaciones, como curado posterior al molde, corte de nervaduras y bordes), galvanoplastia e impresión; Una vez completado el embalaje, se inspecciona el producto terminado, generalmente mediante inspección de entrada, inspección y embalaje, y finalmente se almacena para su envío. Los procesos de embalaje típicos son: corte en cubitos, unión, sellado de plástico, desbarbado, galvanoplastia, impresión, corte de nervaduras, inspección de la apariencia del moldeado, inspección del producto terminado, embalaje y envío.
1 Descripción general del embalaje de dispositivos semiconductores
Los productos electrónicos se componen de dispositivos semiconductores (circuitos integrados y dispositivos discretos), placas de circuito impreso, cables, marcos generales, carcasas y pantallas, de los cuales Los circuitos integrados son Para procesar y controlar señales, los dispositivos discretos generalmente se usan para amplificar señales, las placas de circuito impreso y los cables se usan para conectar señales, la carcasa general del marco desempeña un papel de soporte y protección, y la parte de la pantalla sirve como interfaz para la comunicación. con la gente. Por lo tanto, los dispositivos semiconductores son los componentes principales e importantes de los productos electrónicos y se les conoce como el "arroz de la industria" en la industria electrónica.
China desarrolló y produjo el primer ordenador en los años 60, ocupando una superficie de unos 100 m2. Las computadoras portátiles de hoy son del tamaño de mochilas escolares y las computadoras del futuro pueden tener el tamaño de un bolígrafo o menos. La rápida reducción y las funciones cada vez más potentes de los ordenadores son una buena prueba del desarrollo de la tecnología de semiconductores. Su contribución se atribuye principalmente a: (1) La mejora sustancial en el nivel de integración de los chips semiconductores y la mejora de la precisión de la fotolitografía en la fabricación de obleas, haciendo que los chips sean más potentes y de menor tamaño (2) Con la mejora de la tecnología de empaquetado de semiconductores; , circuitos impresos La densidad de los circuitos integrados en las placas ha aumentado considerablemente y el tamaño de los productos electrónicos se ha reducido considerablemente.
El progreso de la tecnología de ensamblaje de semiconductores se refleja principalmente en el continuo desarrollo de sus embalajes. En general, el ensamblaje se puede definir como el uso de tecnología de membrana y tecnología de microconexión para conectar el chip semiconductor con el marco de cables, el sustrato, la película plástica o la parte conductora en la placa de circuito impreso, sacar las clavijas de los cables y luego conectar. los pasadores de plomo a través del medio aislante de plástico La tecnología de proceso de encapsulado y fijación para formar una estructura tridimensional general. Tiene funciones tales como conexión de circuitos, protección de soporte físico, blindaje de campo, amortiguación de tensiones, disipación de calor, sobredimensionamiento y estandarización. Desde el empaquetado enchufable en la era de los transistores, el empaquetado de montaje superficial en la década de 1980 hasta el empaquetado de módulos y sistemas actuales, los predecesores han desarrollado muchas formas de empaquetado. Cada nueva forma de empaquetado puede requerir nuevos materiales, nuevos procesos o nuevos equipos.
Las fuerzas impulsoras del desarrollo continuo de los formatos de embalaje de semiconductores son su precio y su rendimiento. Los clientes finales del mercado de la electrónica se pueden dividir en tres categorías: usuarios domésticos, usuarios industriales y usuarios nacionales. Las características más importantes de los usuarios domésticos son el bajo precio y los bajos requisitos de rendimiento; los usuarios nacionales requieren un alto rendimiento, y el precio suele ser decenas o incluso miles de veces mayor que el de los usuarios normales, que se utilizan principalmente en los campos militar y aeroespacial; precios en términos de precio y rendimiento entre los dos anteriores. Un precio bajo requiere reducir los costos sobre la base original, utilizando la menor cantidad de materiales posible, y cuanto mayor sea la producción única, mejor.
Un alto rendimiento requiere productos con una larga vida útil y la capacidad de soportar entornos hostiles como altas temperaturas, bajas temperaturas y alta humedad. Los fabricantes de semiconductores siempre intentan reducir costos y mejorar el rendimiento. Por supuesto, hay otros factores, como los requisitos medioambientales y las cuestiones de patentes, que les obligan a cambiar los tipos de embalaje.
2 El papel del embalaje
El embalaje es necesario y crucial para los chips. También se puede decir que paquete se refiere a la instalación de integración de semiconductores...>;& gt
¿A qué tipo de paquete pertenece este chip?
Los fardos, comúnmente conocidos como estiércol de vaca, son los más baratos y propensos a fallar debido a la humedad.
¿Cuáles son los paquetes de chips comunes?
Paquete dual en línea
DIP (paquete dual en línea) se refiere a un chip de circuito integrado empaquetado en una forma dual en línea. La mayoría de los circuitos integrados (CI) pequeños y medianos utilizan esta forma de empaquetado y el número de pines generalmente no supera los 100. El chip de CPU empaquetado en DIP tiene dos filas de pines y debe insertarse en el zócalo del chip de la estructura DIP. Por supuesto, también se puede insertar directamente en el mismo número y disposición geométrica de orificios de soldadura en la placa de circuito para soldar. Los chips empaquetados en DIP deben insertarse y retirarse con cuidado del zócalo del chip para evitar dañar las clavijas.
El embalaje DIP tiene las siguientes características:
1. Es adecuado para perforar y soldar en PCB (placa de circuito impreso) y es fácil de operar.
2. La proporción entre el área del chip y el área del paquete es grande, por lo que el volumen también es grande.
El 8088 de la serie de CPU Intel utiliza esta forma de empaquetado, al igual que los cachés y los primeros chips de memoria.
2. Paquete plano cuadrado de plástico QFP y paquete de componentes planos de plástico PFP
El paquete QFP (paquete plano cuádruple de plástico) tiene un espacio entre pasadores pequeño y pasadores delgados. Generalmente se utiliza en tamaños grandes. Los circuitos integrados de escala o de muy gran escala generalmente tienen más de 100 pines. Los chips empaquetados de esta manera deben soldarse a la placa base mediante SMD (tecnología de dispositivo de montaje en superficie). Los chips montados en SMD no requieren perforar agujeros en la placa base. Generalmente, hay juntas de soldadura diseñadas que corresponden a los pines en la superficie de la placa base. La unión a la placa base se logra alineando cada pin del chip con la almohadilla de soldadura correspondiente. Los chips soldados de esta manera son difíciles de quitar sin herramientas especiales.
Los chips empaquetados PFP son básicamente los mismos que los chips empaquetados QFP. La única diferencia es que QFP es generalmente cuadrado, mientras que PFP puede ser cuadrado o rectangular.
El paquete del Partido Popular PFP tiene las siguientes características:
1. Adecuado para tecnología de montaje en superficie SMD para instalar cableado en placas de circuito PCB.
2. Adecuado para uso de alta frecuencia.
3. Fácil de operar y altamente confiable.
4. La relación entre el área del chip y el área del paquete es muy pequeña.
Las placas base 80286, 80386 y algunas 486 de la serie de CPU Intel utilizan esta forma de embalaje.
Tercero, paquete de matriz de cuadrícula de pines PGA
La forma de empaque del chip PGA (Paquete de matriz de cuadrícula de pines) tiene múltiples pines cuadrados dentro y fuera del chip, y cada pin cuadrado Dispóngalos a cierta distancia alrededor del chip. Dependiendo del número de puntos, se pueden formar de 2 a 5 círculos. Al instalar, inserte el chip en el zócalo PGA dedicado. Para que la instalación y extracción de la CPU sea más conveniente, apareció un zócalo de CPU llamado ZIF en el chip 486, que se utiliza especialmente para cumplir con los requisitos de instalación y extracción de la CPU en el paquete PGA.
ZIF (enchufe de fuerza de inserción cero) se refiere a un encaje de fuerza de inserción cero. Levante suavemente la llave de este zócalo y la CPU se podrá insertar fácilmente en el zócalo. Luego presione la llave nuevamente en su lugar y use la fuerza de compresión generada por la estructura especial del zócalo para hacer que los pines de la CPU y el zócalo estén firmemente en contacto, y no habrá absolutamente ningún problema de mal contacto. Para quitar el chip de la CPU, simplemente levante suavemente la llave del zócalo, la presión se liberará y el chip de la CPU se podrá quitar fácilmente.
El embalaje PGA tiene las siguientes características:
1. La operación del complemento es más conveniente y confiable.
2. Puede adaptarse a frecuencias más altas.
En la serie de CPU Intel, 80486, Pentium y Pentium Pro utilizan este formato de empaquetado.
En cuarto lugar, empaque de matriz de rejilla de bolas BGA
Con el desarrollo de la tecnología de circuitos integrados, los requisitos de empaque para circuitos integrados se han vuelto más estrictos. Esto se debe a que la tecnología de envasado está relacionada con la funcionalidad del producto.
Cuando la frecuencia del circuito integrado supera los 100 MHz, el método de empaquetado tradicional puede sufrir el llamado fenómeno de "diafonía", y cuando el número de pines del circuito integrado supera los 208 pines, el método de empaquetado tradicional tiene sus dificultades. Por lo tanto, además del empaquetado QFP, la mayoría de los chips con un alto número de pines (como chips gráficos y conjuntos de chips) ahora utilizan la tecnología de empaquetado BGA (envasado de matriz de rejilla de bolas). Tan pronto como apareció BGA, se volvió de alta densidad, alto rendimiento y multireferencia, como la CPU en la placa base, el chip puente sur/norte...> & gt