Chip csomag

IC a DIP csomag

A félvezető chip ( szerszám ) burkolatát, beleértve a csatlakozási pontokat (vezetékeket, csapokat vagy golyókat), háznak vagy csomagnak nevezzük . Az ilyen házaknak számos változata létezik, amelyek különböznek alakjukban, felhasznált anyagaikban, a csapok számában és elrendezésében, valamint egyéb tulajdonságaikban.

Ez a cikk az integrált áramkörök házváltozatát tárgyalja , a különálló alkatrészeké pedig a félvezető házak listájában található .

Szabványok

A chipházakat a JEDEC (korábban a Joint Electron Device Engineering Council , ma a JEDEC Solid State Technology Association ), az EIA (Electronic Industries Alliance) félvezető szabványosító bizottsága szabványosítja . Az elektronikus alkatrészek esetében alapvetően meg kell különböztetni a vezetékes, " Through Hole Technology " ( THT) és a "felületre szerelt" ( Surface Mounted Technologies - SMT) konstrukciókat. " Felületre szerelt eszközök - SMD" a fent említett csoport egyik összetevőjére vonatkozik.

funkció

Egy házat használnak a félvezető chip rögzítésére az áramköri kártyán, és a félvezető chipen lévő integrált áramkör és az áramköri lap alkatrészeinek összekapcsolására. A fő okok egyrészt a szerszám sérülés elleni védelme. Másrészt a szerszám és a nyomtatott áramköri lap elektromos csatlakozásai közötti különböző geometriai távolságokat át kell hidalni. A párnákat (az IC szerszám csatlakozói) arany , réz vagy alumínium huzal segítségével egy közbenső anyaghoz kötik (csatlakoztatják). Ez a köztes anyag egy bélyegzett rézlemez ( ólomkeret ) vagy egy kis áramköri lap, amelyet ebben az alkalmazásban hordozónak neveznek. Az új technológiák nélkülözik a vezetékeket, és flip-chip technológiát alkalmaznak . Az áramköri laphoz való csatlakozás végül az ólomkeret részét képező "lábak" (csapok) vagy kis forrasztógolyók (golyók) segítségével történik.

Miután az IC -t rögzítették és bekötötték a közbenső anyagra , különböző anyagok ( műanyag , kerámia , fém ) védik a környezeti hatásoktól. A kerámia és a fémek hermetikusan lezárhatják a forgácsot, míg a vízmolekulák diffundálhatnak a műanyagokon keresztül. Költség miatt a műanyagot ma szinte kizárólag fröccsöntéssel (technikai kifejezés: öntés) használják. A félvezető típusától függően a fényre vonatkozó nyílások ( a törlésre szánt EPROM -ok esetében, a LED -ek vagy a lézerdiódák esetében a fénykibocsátáshoz) is felfedhetik a félvezetőt. Ezeket a nyílásokat általában átlátszó műanyag vagy kvarcüveg zárja le , hogy a félvezető ne legyen közvetlenül kitéve a környezetnek. Kivételt képeznek azok az érzékelők, amelyek meghatározott nyílásokkal rendelkeznek a környezeti hatások (pl. Nyomás, fény stb.) Mérésére.

A forgácslapház jobb hőelvezetése érdekében néhány hűtőborda (hűtőborda vagy hőelosztó ) van felszerelve (különösen a teljesítménytranzisztorok esetében).

A nagyobb csomagolási sűrűség elérése érdekében a csupasz szerszámokat („csupasz forgácsok”) közvetlenül az áramköri lapra is fel lehet szerelni, és be kell burkolni. Ha különböző szerszámokat csomagolnak egy házba, akkor egy több chipes modulról beszélünk .

A csapok

A rács a csapok az úgynevezett pályát . Mivel az első IC-k az angol-amerikai nyelvterületről érkeztek, a méretek hüvelyk alapon voltak. A „bázikus dimenzió” volt tehát az inch és a „ mil ” rendszerint használt kis méretek ( ¹ / ₁₀₀₀ inch = 25,4 um). A nemzetköziesedés során a metrikus dimenziók egyre népszerűbbek, így a tipikus hangmagasságok ma a z. B. 0,5 mm.

A csapok általában a ház oldalsó szélein (pl. DIL ) vagy az alsó oldalán (pl. PGA ) vannak elhelyezve, és sokféle alakúak. Forrasztással csatlakoznak az áramköri laphoz, a különböző formák támogatják a különböző forrasztást. A THT házban lévő alkatrészeket általában csak az áramköri lap komponens oldalán helyezik el. Az összeállított szerelvényt ezután hullámforrasztással forrasztják (az áramköri lap alját forrasztófürdőre húzzák, amelynek végén a fürdő duzzasztással hullámot hoz létre, innen a név). A további szelektív forrasztás , THT komponenseket is összeszerelhető és forrasztott második oldalán az áramköri kártya. Ez azonban egy további gyártási lépéshez kapcsolódik.

Az SMD alkatrészek elhelyezhetők az alkatrészoldalon, valamint az áramköri lap forrasztási oldalán. Aztán vannak forrasztva mindkét oldalán az áramköri kártya által forrasztás vagy gőzfázisú forrasztás . Alternatív megoldásként az SMD alkatrészek forraszthatók hullámforrasztással is. Ehhez a forrasztási oldalon kell lenniük. Az alkatrészeknek hullámforrasztásnak ellenállónak kell lenniük, azaz Vagyis a háznak és magának az alkatrésznek el kell viselnie a forrasztófürdő hőmérsékletét. A csapokat a forrasztó nem zárhatja rövidre. Itt a csapok alakja és távolsága döntő jelentőségű, így csak néhány SMD kivitel, ahol a távolság a lehető legnagyobb, alkalmas erre a forrasztásra. Az IC -ket, amelyeknek csapjai vannak a ház mind a négy oldalán, lehetőleg átlósan kell igazítani a forrasztás irányához a hullámforrasztás során, hogy a lehető legkevesebb ónhíd jöjjön létre.

Bizonyos típusú csapok alkalmasak arra is, hogy az IC -t a foglalatba helyezzék, így az IC -t már nem kell forrasztani. (Az aljzatot még forrasztani kell.)

Bizonyos alkatrészeknél (különösen erős mikroprocesszoroknál) a csapok száma olyan magas, hogy az oldalak már nem elegendőek a csapok elhelyezéséhez. Ezért a modern IC -k gyakran már nem rendelkeznek csapokkal az oldalakon, hanem a ház alsó oldalán lévő csapok vagy forrasztógolyók segítségével vannak rögzítve az áramköri laphoz ( Ball Grid Array , BGA). A forrasztógolyóknál ez csak visszafolyó forrasztással működik. A hullámforrasztást általában az alsó oldalon lévő csapokhoz használják.

Különböző típusok

Mivel a JEDEC nevek nem túl fülbemászóak, az iparban egyszerűbb rövidítések érvényesültek, amelyek kvázi szabványoknak nevezhetők. A tényleges kialakítás leírásához lehetőleg rövidítéseket használunk.

Ólomkeret-alapú ház (átfogó ólomkeret-alapú csomagok )
Szerelési forma	Túlcsoport	Rövid név	style = "width: 25em"! engl. leírás	Leírás / definíció
THT	-	NAK NEK	Egy tranzisztoros körvonal	Különböző házak többnyire két vagy három csatlakozóval az alacsony teljesítményű és teljesítményű félvezetők számára (pl. TO-220), vannak SMD változatok is
THT	-	PFM	Műanyag karimára szerelhető csomag	Csatlakozások sorban a tartókonzol alatt, 5,08-1,27 mm -es szögben
THT	-	KORTY	Egy soros csomag	Ház egy sor csatlakozással, általában 2,54 mm -es osztással
THT	-	postai irányítószám	Cikcakkos soros csomag	Csatlakozások az egyik oldalon cikk -cakkban, a ház függőlegesen
THT	postai irányítószám	CZIP	Kerámia cikk -cakk soros csomag	ZIP kerámia házban
THT	-	DIL	Kettős soros	Ház kétoldali csatlakozókkal, általában 2,54 mm (= 100 mil) rácsos, a forgácsház "archetípusa"
THT	-	BEMÁRT	Kettős soros csomag	mint a DIL
THT	BEMÁRT	PDIP	Műanyag kettős soros csomag	mint a DIP műanyag tokban
THT	BEMÁRT	SDIP	Shrink Dual In-Line csomag	a DIP -hez hasonlóan kisebb méretek esetén a dőlésszög 2,54-1,27 mm
THT	BEMÁRT	CDIP	Üvegzárott kerámia kettős soros csomag	mint a DIP kerámiaházban
THT	BEMÁRT	CDIP-SB	Oldalsó forrasztású kerámia kettős soros csomag	mint a DIP kerámiaházban
SMD	-	TO vagy DPAK	Egy tranzisztoros körvonal	THT változatként is létezik, és teljesítménytranzisztorokhoz használják (pl. DPAK / TO252, D2PAK / TO263)
SMD	-	GYEP	Kis körvonalú dióda	A diódákhoz
SMD	GYEP	SOD80		3,7 mm x 1,6 mm
SMD	GYEP	SOD123		2,675 mm x 1,6 mm x 1,15 mm
SMD	GYEP	SOD223		6,5 mm × 3,5 mm × 1,65 mm
SMD	GYEP	SOD323		1,7 mm × 1,25 mm × 0,95 mm
SMD	GYEP	SOD523		1,2 mm × 0,8 mm × 0,6 mm
SMD	-	ISZÁKOS	Kis körvonalú tranzisztor	Tranzisztorokhoz
SMD	ISZÁKOS	SOT23		3 mm × 1,75 mm × 1,3 mm
SMD	ISZÁKOS	SOT223		6,7 mm × 3,7 mm × 1,8 mm 4 csatlakozóval, amelyek közül az egyik hűtőbordaként szélesedik ki
SMD	ISZÁKOS	SOT323		2,2 mm x 1,35 mm x 1,1 mm
SMD	ISZÁKOS	SOT143		3 mm × 1,4 mm × 1,1 mm
SMD	-	DFP	Kettős lapos csomag	Csapok mindkét hosszú oldalon, rács 0,65 mm
SMD	DFN	UDFN	Ultra-kettős lapos, nincs ólom	Csapok mindkét hosszú oldalon, pl. B. 6-UDFN 6 tűvel
SMD	-	TFP	Háromszoros lapos csomag	Csapok három oldalon, rács 0,8 mm
SMD	-	QFP	Quad Flat csomag	Négy oldalon lévő csapok, 1,27–0,4 mm -es rács, különböző származékok származtak ebből az alaptípusból, amelyek mindegyike más -más betűt tartalmaz:
SMD	QFP	LQFP	Alacsony profilú Quad Flat Pack	mint a QFP, vékony ház
SMD	QFP	TQFP	Vékony Quad Flat Pack	mint a QFP, vékony ház
SMD	QFP	VQFP	Nagyon vékony Quad Flat Pack	a QFP -hez hasonlóan nagyon vékony ház, 0,8-0,4 mm -es dőlésszög
SMD	QFP	HQFP	Hőfejlesztett Quad Flat Pack	mint a QFP, hőre erősített
SMD	QFP	MQFP	Metrikus Quad Flat Pack	a QFP -hez hasonlóan a csapok metrikus távolságban vannak
SMD	-	QFN	Quad Flat No Leads csomag	Más néven MLF Micro Lead Frame, vagy MFP for Micro lead Frame Package: A nevek az IC csomagok egész családját tartalmazzák. A csapok nem nyúlnak ki oldalirányban a műanyag bevonat méretein túl, hanem csak alulról érhetők el, így kevesebb helyet foglalnak el;
SMD	QFN	QVQFN	Nagyon vékony Quad Flat csomag Nem vezet	mint a QFN, nagyon vékony tok
SMD	-	SOP	SOIC - Kis vázlatú csomag	többnyire 1,27 mm -es rácsban
SMD	SOP	SSOP	Shrink Small Outline csomag	kisebb rács, mint az SOP, többnyire 0,65 mm, szintén laposabb
SMD	SOP	TSSOP	Vékony zsugorodás kis körvonalú csomag	laposabb, mint az SSOP
SMD	SOP	TSOP	Vékony, kis körvonalú csomag	mint a SOP, de többnyire 0,635 vagy 0,65 mm rácsos
SMD	SOP	HTSSOP	Hűtőborda vékony, kis körvonalú csomag	mint a TSOP, padlóval a hőelvezetéshez vagy fém hátlaphoz
SMD	SOP	TVSOP	Vékony, nagyon kis körvonalú csomag	mint a TSOP, vékonyabb tok
SMD	SOP	QSOP	Negyed méretű Small-Outline csomag	szintén kisebb, mint az SOP, azaz. d. Általában 0,635 mm -es rácsban
SMD	SOP	VSOP	Nagyon kisméretű csomag	mint a SOP, kisebb rács
SMD	SOP	HSOP	Termikusan továbbfejlesztett kisvázlatú csomag	mint az SOP, hőre erősített
SMD	-	SZÓJA	J-Leaded Small-Outline csomag	a csapok a ház alá vannak hajlítva, hogy alkalmasak legyenek aljzatokhoz
SMD	SZÓJA	JLCC	J-vezetett kerámia vagy fémforgács hordozó	mint a SZÓJA
SMD	SZÓJA	PLCC	Műanyag ólmozott forgácshordozó	mint a SZÓJA
SMD	SZÓJA	LPCC	Ólommentes műanyag forgácshordozó	mint a PLCC
SMD	SZÓJA	LCCC	Ólom nélküli kerámia forgács hordozó	mint a PLCC kerámia házban

Aljzat alapú ház
Szerelési forma	Túlcsoport	Rövid név	style = "width: 25em"! engl. leírás	Leírás / definíció
SMD	-	LGA	Land Rács tömb	Csomag érintkezőkkel az alján
SMD	LGA	TVFLGA	Vékony, nagyon finom szárazföldi rács	mint az LGA, kisebb ráccsal
SMD	-	PGA Pin Rács tömb \|\| \|\| Csomag, amelynek alsó oldalán csapok vannak, ha a csapok lépcsőzetesen vannak elhelyezve, ezt lépcsős tűrács -tömbnek (SPGA) nevezik
SMD	PGA	PPGA	Műanyag tűrácsos tömb	mint a PGA műanyag tokban
SMD	PGA	CPGA	Kerámia pin rács tömb	mint a PGA kerámia házban
SMD	PGA	OPGA	Szerves tűrács tömb	mint a PGA "szerves" műanyag házban
SMD	PGA	FCPGA	Flip-Chip Pin Rács tömb
SMD	-	BGA	Labda rács tömb	Csomagolás kis forrasztógolyókkal az alján
SMD	BGA	FBGA	Finom hangmagasságú BGA	BGA csomag csökkentett forrasztási ponttávolsággal
SMD	BGA	FCBGA	Flip Chip Ball Grid Array
SMD	BGA	CBGA	Kerámia golyós rács tömb	mint a BGA kerámia házban
SMD	BGA	MAPBGA	Penész tömb BGA
SMD	BGA	CSP	Chip Scale csomag	különösen a BGA kis formája
SMD	BGA	HSBGA	Heat Slug Ball Rács tömb
SMD	BGA	CCGA	Kerámia oszloprács tömb	nagyobb megbízhatóság a golyók helyett hengeres csatlakozásoknak köszönhetően
Különleges	-	TCP	Szalaghordozó csomag	Rézbevonatú fólián lévő dudorok segítségével