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Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Tipos comunes de encapsulamiento de chips

Tecnología de sustrato IC

Tecnología de sustrato IC - Tipos comunes de encapsulamiento de chips

Tipos comunes de encapsulamiento de chips

2023-11-20
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Author:iPCB

El embalaje del chip se refiere a los materiales que contienen dispositivos semiconductores. El encapsulamiento es una carcasa que encapsula el material del circuito para protegerlos de la corrosión o daños físicos y permite la instalación de contactos eléctricos conectados a placas de circuito impreso.


Encapsulamiento de chips. jpg


La carcasa utilizada para instalar chips de circuitos integrados semiconductores sirve para colocar, fijar, sellar, proteger los chips y mejorar sus propiedades térmicas. También actúa como puente entre el mundo interior del CHIP y los circuitos externos: los contactos en el chip están conectados a los pines de la carcasa del paquete a través de cables, que a su vez se conectan a otros dispositivos a través de cables en la placa de circuito impreso. Por lo tanto, el encapsulamiento juega un papel importante en la CPU y otros circuitos integrados lsi.


Tipos comunes de encapsulamiento de chips

1. doble tren directo

DIP (encapsulamiento en línea de doble línea) se refiere a los chips de circuitos integrados encapsulados en formato en línea de doble línea. La gran mayoría de los circuitos integrados pequeños y medianos (ic) utilizan esta forma de encapsulamiento, y el número general de pines no supera los 100. El chip de CPU encapsulado con DIP tiene dos filas de pines que deben insertarse en un enchufe de chip con estructura dip. Por supuesto, también se puede insertar directamente en una placa de circuito con el mismo número de agujeros de soldadura y disposición geométrica para la soldadura. Se debe tener especial cuidado al insertar y sacar el chip encapsulado DIP del enchufe del chip para evitar daños en el pin.


Características:

1) adecuado para el punzonado y soldadura en PCB (placa de circuito impreso), fácil de operar.

2) el área de encapsulamiento es relativamente grande con el área del chip, por lo que el volumen también es grande.

El 8088 en la CPU de la serie Intel adopta esta forma de encapsulamiento, así como cachés y chips de memoria tempranos.


2. encapsulamiento de componentes

La distancia entre los pines del CHIP en el paquete Plastic quad Flat es muy pequeña y los pines son muy delgados. Por lo general, los circuitos integrados grandes o súper grandes utilizan esta forma de encapsulamiento, y algunos de estos Pines suelen superar los 100. Los chips encapsulados en este formato deben soldarse a la placa base utilizando SMd (tecnología de equipos de montaje de superficie). Los chips instalados con SMD no requieren perforación en la placa base, ya que la superficie de la placa base suele diseñar puntos de soldadura para los pines correspondientes. Alinear cada pin del chip con los puntos de soldadura correspondientes para lograr la soldadura con la placa base. Los chips soldados con este método son difíciles de desmontar sin herramientas especiales.

Los chips encapsulados en modo PFP (encapsulamiento plano de plástico) son los mismos que los encapsulados en modo pqfps. La única diferencia es que el pqfps suele ser cuadrado, mientras que el PFP puede ser cuadrado o rectangular.


Características:

1) adecuado para la instalación y cableado de la tecnología de montaje de superficie SMD en placas de circuito pcb.

2) adecuado para uso de alta frecuencia.

3) operación simple y alta fiabilidad.

4) la relación entre el área del CHIP y el área de encapsulamiento es relativamente pequeña.

Las placas base 80286, 80386 y algunas 486 de la CPU de la serie Intel utilizan este formato de encapsulamiento.


3. formato de red de pin PGA

El chip PGA (pin grid array package) está encapsulado en el interior y exterior del chip con múltiples pines de matriz cuadrada, cada uno de los cuales está dispuesto a cierta distancia a lo largo de la circunferencia del chip. Dependiendo del número de pines, se puede cerrar en 2 - 5 círculos. Durante la instalación, inserte el chip en un enchufe PGA especial. Para facilitar la instalación y el desmontaje de la cpu, a partir del chip 486 apareció una ranura de CPU llamada zif, especialmente diseñada para cumplir con los requisitos de instalación y desmontaje de la CPU encapsulada pga.


Características:

1) las operaciones de inserción y eliminación son más convenientes y tienen una alta fiabilidad.

2) se puede adaptar a frecuencias más altas.

Las CPU de la serie intel, 80486 y pentium, así como Pentium pro, utilizan este formato de encapsulamiento.


4. bga Ball grid array

La tecnología de encapsulamiento bga se puede dividir aún más en cinco categorías.

1) sustrato pbga (plástico bga): generalmente es una placa multicapa compuesta por 2 - 4 capas de materiales orgánicos. En las CPU de la serie intel, los procesadores Pentium ii, III y IV adoptan esta forma de encapsulamiento.

2) sustrato cbga (cerámica bga): se refiere al sustrato cerámico, y la conexión eléctrica entre el chip y el sustrato generalmente se instala con philipchip (fc). En las CPU de la serie intel, los procesadores Pentium i, II y Pentium pro adoptan esta forma de encapsulamiento.

3) sustrato fcbga (filpchip bga): sustrato multicapa duro.

4) sustrato tbga (tapebga): el sustrato es una placa de circuito PCB de 1 - 2 capas blandas de banda.

5) sustrato cdpbga (carty down pbga): se refiere al área del chip con una depresión cuadrada en el centro del paquete (también conocida como área de cavidad).


Características:

1) a pesar del aumento del número de pines de E / s, la distancia entre los pines es mucho mayor que la encapsulación qfps, lo que aumenta la producción.

2) aunque el consumo de energía de bga ha aumentado, el uso de soldadura de chip de colapso controlable puede mejorar el rendimiento de calentamiento eléctrico.

3) el retraso en la transmisión de la señal es pequeño y la frecuencia adaptativa aumenta considerablemente.

4) el componente se puede soldar coplanar, lo que mejora en gran medida la fiabilidad.


El encapsulamiento del chip puede proteger el chip del entorno externo. Los chips son muy vulnerables y vulnerables a entornos externos como la temperatura, la humedad, el polvo y la electricidad estática. Si no se encapsula el chip, es fácil verse afectado por estos factores, lo que resulta en daños o fallos en el chip. Por lo tanto, el encapsulamiento del chip puede proporcionar la protección necesaria para garantizar la estabilidad y fiabilidad a largo plazo del chip. El paquete de chips también puede proporcionar las conexiones eléctricas y mecánicas necesarias. El chip necesita conectarse a otros componentes electrónicos para realizar la función del circuito.