Расширьте свои знания о печатной плате для интегральных схем

Ключевые слова: Подложки ИС

Координированные схемные подложки или подложки ИС в последнее время приобрели заметную значимость. Это произошло в результате развития типов интегральных схем, таких как массив шариковых выводов и корпус чип-масштаба. То, что представлено подложкой ИС, например, корпуса ИС, требуют новых носителей для корпусирования. Для понимания важности подложки корпуса ИС уже недостаточно быть просто инженером-электронщиком или разработчиком. Вам необходимо разбираться в областях применения подложки ИС, роли, которую подложки ИС играют в корректной работе электроники, и в её производственном цикле.

Подложка ИС

Подложка ИС — это тип базовой платы, используемый для корпусирования голых кристаллов интегральных схем. Подложка ИС играет важную роль в соединении печатной платы и чипа. Будучи промежуточным продуктом, удерживающим полупроводниковый кристалл ИС, интегральные схемы используют трассировку для соединения чипа с печатной платой. Она также обеспечивает канал для теплового рассеивания, укрепляет, поддерживает и защищает кристалл ИС.

Основную роль в соединении печатных плат с полупроводниковым чипом играет подложка интегральной схемы. Для обеспечения высокой плотности межсоединений, что является ограничением для производителей ИС, она действует как канал. В процессе производства подложки ИС этот показатель превосходит возможности производителей печатных плат. Поэтому в плане химических технологий производителям потребуются решения, касающиеся высокоплотных компоновок и подтверждённая специализация. Подложки интегральных схем подразделяются на различные группы и разнообразны.

Материал, содержащий полупроводниковое устройство, называется корпусированием ИС. Помимо обеспечения возможности монтажа электрических выводов, оно защищает его от коррозии или физических повреждений, поскольку корпус является оболочкой для подложки ИС. Особенно важно соединение электрических контактов с печатной платой. Существуют различные типы конфигураций систем корпусирования интегральных схем. Поскольку каждый из них имеет особые требования к своей внешней оболочке, рассмотрение этих различных типов становится необходимым.

Корпусирование ИС

В производстве полупроводниковых устройств это часто является последним этапом. На этой стадии полупроводник получает корпус, который защищает интегральную схему от возрастной коррозии или блокирует внешние воздействия. Помимо обеспечения электрических контактов, конструкция корпуса защищает блок. Он передаёт сигналы на печатную плату электронного устройства.

Технология корпусирования ИС развилась из корпусов BGA 1970-х годов, когда они стали популярны среди производителей электронных изделий. Однако с начала XXI века более новые варианты и версии затмили корпуса с матрицей выводов. К таким новшествам относятся пластиковый квадратный плоский корпус и корпуса с малым тонким профилем. В настоящее время существуют и более совершенные технологии корпусирования, такие как FCBGA. Это усовершенствованная версия корпусов с матрицей площадок.

Типы корпусирования подложек ИС

В зависимости от конструкции, типы корпусирования ИС также имеют множество классификаций. К ним относятся корпуса с выводами и корпуса на подложке. Существуют и другие вторичные классификационные формы, в то время как эти две составляют основную классификацию типов корпусирования ИС. Здесь вы увидите следующее.

Корпуса с выводами и двухрядные корпуса: Такие корпуса используются для сборок, которые требуют, чтобы выводы проходили через отверстия.

Корпус с матрицей площадок: Это тип корпуса, который экономит пространство и обеспечивает максимальную производительность. Для межсоединений он использует всю доступную площадь поверхности чипа.

• Матричный кластер выводов: используется для установки в разъемы.
• Четырехуровневая упаковка: Несмотря на наличие выводной рамки, это безвыводной тип корпуса.
• Корпус размером с кристалл: Это одиночный корпус для кристалла, который можно монтировать на поверхность напрямую. Он занимает небольшую площадь.
• Многокристальный корпус: Также известен как многокристальные модули. Корпус объединяет несколько ИС, полупроводниковых кристаллов и дискретных компонентов на подложке. Таким образом, такая компоновка напоминает более крупную ИС и образует многокристальный корпус.
• Четырехуровневая безвыводная: в основном используется для поверхностного монтажа и по виду близка к размеру кристалла, это миниатюрный корпус.

Как и в случае с BGA, следует отметить, что большинство компаний используют корпуса с массивом площадок. Это обусловлено потребностью в многокристальных структурах. Для решений, использующих архитектуру "система на кристалле", такие модули и корпуса представляют собой ведущие варианты. Следовательно, полезно рассмотреть все эти аспекты, прежде чем обращаться к нам, если вы хотите получить оптимальную ИС с правильной упаковкой и подложкой.

Кроме того, здесь предоставляются услуги первоклассного клиентского обслуживания. Если вы не можете определить лучший тип корпуса или подложки для вашей интегральной схемы, вам окажут квалифицированную помощь.

Применение печатных плат на подложках ИС

Печатные платы на подложках ИС применяются, в первую очередь, в конкретных электронных изделиях. Такие изделия, обладающие передовыми функциями, должны быть тонкими и легкими. Таким образом, вы найдете печатные платы на подложках ИС в планшетных компьютерах, сотовых телефонах, сетевом оборудовании и ПК, в основном в военной сфере, телекоммуникациях, здравоохранении, промышленном управлении и авиакосмической отрасли. Хотя микро-светодиоды также являются одним из применений подложек ИС, во многих случаях вы обнаружите их в виде миниатюрных светодиодных печатных плат.

Начиная от традиционных HDI печатных плат, печатных плат на подложке интегральной схемы, плат, подобных подложке, или многослойных печатных плат, большинство жестких печатных плат претерпели изменения благодаря различным усовершенствованиям.

Особенности подложки ИС

Соответствуя функциям интегральной схемы, подложка ИС должна обладать определенными характеристиками. Чтобы выбрать лучшие подложки ИС при проектировании своих ИС, электронным конструкторам и специалистам необходимо понимать свойства интегральной схемы. Вот несколько ключевых характеристик ИС:

Энергоэффективность: Поскольку они потребляют меньше энергии, имеют более низкую стоимость и меньшие габариты, интегральные схемы также являются энергоэффективными.

• Рентабельность: По сравнению со своими дискретными аналогами, все интегральные схемы часто демонстрируют лучшую производительность в сочетании с низкой общей стоимостью.
• Малая схема: Процессы отладки, установки и проектирования должны быть простыми и унифицированными, поскольку интегральная схема, как правило, миниатюризирована.
• Низкий уровень отказов: По сравнению с традиционными схемами, интегральные схемы имеют меньший процент отказов.
• Надежность: Интегральные схемы обладают высокой надежностью, особенно в плане стабильности и производительности, поскольку за долгие годы была проделана большая работа по ее повышению. В интегральных схемах количество паяных соединений существенно сокращено. Это делает ИС более надежной, а необходимость в виртуальной пайке также уменьшается.

Будучи одними из наиболее важных преимуществ интегральных схем, эти свойства также удваиваются. Однако это не является обязательным требованием здесь. Особенно при проектировании ИС для вашего электронного изделия, внимание также следует уделять атрибутам подложки ИС.

Атрибуты подложки ИС

• IC подложки имеют разнообразные и различные элементы. Они включают в себя следующее.
• Меньше сварных соединений и выводных проводов
• Легкий вес
• В случаях, когда такие качества, как вес, прочность и надежность, остаются неизменными, обеспечивается улучшенная производительность
• Исключительно надежны
• Малый размер