De juiste IC-behuizing kiezen: Gids voor typen en selectiecriteria

IC is een van de essentiële componenten van bijna elke technologie, dus ze blijven uitgebreide groei ondergaan. Werkt u toevallig in de elektronica-industrie? Zo ja, dan moet u het belang van IC-behuizing begrijpen. Met efficiënte IC-behuizing bereikt u veel. U beschermt uw elektronische producten, zoals printplaten, tegen corrosie of fysieke schade.

Door dit artikel te doorlopen, zult u meer begrijpen over het belang van IC-contact de vrachtverzorger zelf. Echter, de meeste Chinese printplaat-leveranciers leveren behuizing. Beter nog, u zult verschillende typen IC-behuizing begrijpen en welke u het beste past.

(Een IC op een geïsoleerde witte achtergrond)

1. Wat is IC-behuizing?

IC is het materiaal dat een halfgeleiderapparaat bevat. Als u uw printplaat opent, zult u ze zien. Aan de andere kant is de behuizing een behuizing die het circuitmateriaal omringt om ze te beschermen, met name tegen corrosie. Het geeft ook ruimte voor het gemakkelijke monteren van elektronische contacten op een printplaat.

In de productie van IC's is de behuizing essentieel, hoewel het als laatste in het proces komt. Daarom is IC-behuizing de omhulling wiens doel is om elektrische componenten te beschermen tegen fysieke schade en corrosie. Het helpt ook bij het vasthouden van aansluitingen en contactpennen die een apparaat verbinden met externe circuits.

2. Wat zijn de typen IC-behuizing?

Twee typen IC-behuizing zijn meestal standaard. Ze hangen af van hun wijze van monteren op een printplaat. Ze zijn:

2.1 Doorboormontage behuizing

Het ontwerp van de doorboormontage behuizing is eenvoudig. Hier montert u de aansluitpennen door één kant van de printplaat en soldeert u aan de andere kant. Ze vinden zwaar gebruik in elektronische apparatuur als middel om de kostenbeperkingen en ruimtebeperkingen van een printplaat te compenseren. Onder doorboormontage vinden we de volgende typen behuizingen:

DIP-behuizing:

Dit zijn een van de meest betrouwbare IC-behuizingen. Als u scherp bent, zult u merken dat de pennen parallel aan elkaar liggen. Ze strekken zich ook enigszins loodrecht uit en zijn uitgelegd op een zwarte plastic behuizing. De behuizing is in de meeste gevallen rechthoekig. Gebaseerd op de grootte en het verschil in de PIN, zullen de behuizingformaten variëren. Meestal lopen de nummers van 4 tot 64. Er zijn verschillende typen DIP-behuizingen. Echter, Molded Dual In-Line Package (MDIP) en Plastic Dual In-Line Package (PDIP) zijn de meest voorkomende.

Standaard:

Standaard is een ander type doorboormontage behuizing. Als u het niet wist, is Standaard het meest voorkomende en populaire type IC-behuizing. Veel printplaat-monteurs en diegenen in de elektronica-industrie vertrouwen op dit type behuizing. De afstand tussen de pennen is hier 0,1 inch uit elkaar. De ruimte tussen de terminalrijen in dit type behuizing is 7,62 mm.

Krimp:

Krimp is ook een ander populair doorboor geïntegreerde circuit montagbehuizing. Hoewel krimp behoorlijk lijkt op standaard, is de lead pitch 1,778 mm. Ze zijn iets kleiner en neigen ertoe hoge pindichtheid behuizing te gebruiken.

Zigzag (ZIP) in lineair pakket:

De invoeging van pennen in dit type behuizing is loodrecht op de printplaat. De uitlijning van pennen in het pakket is verticaal en neigt ertoe dicht bij elkaar te zitten. Zigzag lineaire verpakking was niet zo populair in de elektronica-industrie. Zigzag gaat in de geschiedenis als een kortlevende technologie die meestal zwaar gebruik zag in dynamische RAM-chips. Vandaag de dag denken niet zoveel elektronica-fabrikanten nog aan het gebruik ervan als IC-pakketten. Meeste van hen vertrouwen op DIP-pakket, Standaard en Krimp-verpakking.

2.1.1 Oppervlaktemontage verpakking

Oppervlaktemontage verpakking is de technologie die betrekking heeft op het oppikken en plaatsen van componenten op een kaal printplaat. Hoewel dit fabricageproces vrij snel is, kan het defecten aan de andere kant met zich meebrengen. Defecten kunnen ontstaan door de miniaturisering van componenten, wat veelvoorkomend is in dit type technologie.

Wanneer u onderdelen dicht bij elkaar plaatst, wordt het onmogelijk om defecten te detecteren. Toch is het een vorm van IC-verpakking. Fabrikanten kunnen IC-oppervlaktemontage op twee manieren bereiken, zoals hieronder uitgelegd:

Kleine L-vormige lead-pakket - Dit type verpakking bestaat uit gull-wing type leads. Deze leads neigen ertoe correct in beide richtingen in een L-vorm uit het lichaam te trekken. Fabrikanten kunnen ze gemakkelijk op de printplaat monteren gebaseerd op hun eenvoudige rechthoekige vormen met horizontale randen. Deze typen pakketten zijn veelvoorkomend in geïntegreerde circuits die gebruikt worden om flash-geheugens en RAM aan te sturen.

Balgridarray (BGA) - Een balgridarray of BGA, in het kort, is een chip die een oppervlaktemontage-pakket draagt dat meestal in computers wordt gezien. Maar in tegenstelling tot andere IC-pakketten waar een omtrek kan verbinden, is de gehele bodemoppervlakte gemakkelijk monteerbaar op BGA. Gebaseerd op kortere balverbindingen, zult u merken dat BGA's IC's enkele van de hoogste snelheden bieden. Bal Grid Arrays zijn andere typen IC-pakketten die plastic moulds gebruiken.

2.2 Classificatie van IC-pakketten op structuur

Gebaseerd op vormgeving, zijn er een verscheidenheid aan manieren waarop we IC-pakketten kunnen categoriseren. Er zijn twee veelvoorkomende typen IC-pakketten: leadframe-type en substrat-type. Leadframe-verpakking vindt zwaar gebruik in bijna alle IC-verpakkingen. In leadframe-verpakking bestaat het frame uit een dunne koperlaag. Van belang om te noteren is dat in dit type verpakking één maat niet altijd past. Meer dan vaak vragen klanten om aangepaste leadframes. Dit hangt allemaal af van de grootte van de IC's op de printplaat.

Naast het leadframe-type, is er de substrat-type verpakking van IC's op een printplaat. Hier vindt een pakket-substraat gebruik in het verpakken van de kern-IC's. Leadframe IC-verpakking zorgt voor de transmissie van elektrische signalen tussen de IC's en de printplaat. Dit type verpakking is ideaal omdat het dure halfgeleiders beschermt tegen instanties van externe stress.

Naast de basis leadframe en substrat-type IC-verpakking, zijn er andere die de moeite waard zijn om te noemen. De volgende zijn enkele van hen:

Pin-grid array

Pin-grid array is een geïntegreerde circuit verpakkingsstandaard die zwaar toepasbaar is in veel tweede tot vijfde generatie processors. Socketing vertrouwt het meest op hen, met de array-pakketten die vierkant of rechthoekig zijn. Pin-grid is ideaal voor processors die bestaan uit bredere databussen aangezien ze de benodigde verbindingen correct kunnen afhandelen. Dit type geïntegreerde circuit verpakking komt met een paar voordelen. Bijvoorbeeld, er zijn veel pennen per geïntegreerde circuit en goedkoper dan BGA.

Vierkante platte verpakking (Loodvrije leadframe verpakking)

Zolang IC's bestonden, zo lang is geloodste verpakking. Dit verpakkings type is gemakkelijk te identificeren omdat ze een halfgeleider die met IC's rest van plastic mould encapsulatie spots. Hier omringen de metalen leads de omtrek van het pakket. Ook de naam vierkante platte verpakking is een van de meest zwaar gebruikte pakket typen. De meeste printplaat-fabrikanten gebruiken dit type IC-verpakking bij het fabriceren van hun printplaten.

Quad Flat No-lead

Ten slotte, maar niet onbelangrijk, is de Quad Flat No-lead IC-verpakking. Het is een heel kleine of miniature IC-verpakking. Dit type verpakking hangt meestal af van de chipgrootte en is meest voorkomend in oppervlaktemontage. Meestal vertrouwen grote geïntegreerde printplaten op dit type verpakking. Echter, u moet weten dat Surface Mount Device (SMD) technologie hier zwaar toepasbaar is. Quad Flat No-Lead verpakking is laagprijs en ideaal voor hoge-frequentie gebruik. Toch is het relatief gemakkelijk om ze te bedienen en zeer hoog wat betrouwbaarheid betreft.

(Een doorboor IC)

3. Doorboormontage VS Oppervlaktemontage

Zoals eerder opgemerkt, zijn twee typen IC-verpakking veelvoorkomend: doorboormontage en oppervlaktemontage. De volgende zijn opvallende gebieden van vergelijking tussen de twee.

Grootte:

Doorboormontage van een pakket vereist grote componenten. Als u de grootte van IC's op doorboor printplaten vergelijkt met die onder SMT, zult u een groot verschil merken. SMT stelt kleinere printplaatgrootte toe, wat betekent dat de IC's hier klein en compact zijn, in tegenstelling tot doorboor.

Als u zich zorgen maakt over grootte bij het verpakken van uw IC's, is uw betere keuze oppervlaktemontage boven doorboormontage. Aangezien de oppervlaktemontage klein is, betekent dit dat u ook op ruimte kunt besparen.

Componentdichtheid:

Oppervlaktemontage IC-verpakking resulteert in hoge componentdichtheid, in tegenstelling tot doorboorverpakking. Met oppervlaktemontage is het mogelijk om alles in een veel kleinere ruimte te passen terwijl de functionaliteit behouden blijft. Dat is niet het geval bij doorboor, waar componenten te groot zijn.

Bijvoorbeeld, verscheidene 14 of 16-pins dual in-line processors die ongeveer 0,80 inch x 0,35 inch meten, kunnen perfect passen in een gebied van een vierkante inch of kleiner. Maar aan de andere kant, zo zou onmogelijk zijn geweest als het doorboorverpakking was geweest.

Montagefoutcorrectie:

Op een gegeven moment zijn fouten geneigd te ontstaan ongeacht het type technologie dat wordt gebruikt. Wanneer fouten optreden, kan correctie of reparatie nodig zijn. Bij het kijken naar foutcorrectie, kunt u dit vrij snel ondernemen met doorboor-pakketten.

De componenten zijn groot genoeg voor zichtbaarheid en gemak van reparatie. Maar zo is het niet altijd het geval met SMT. Aangezien de onderdelen klein zijn en dicht bij elkaar zitten, wordt foutcorrectie lastig.

Elektromagnetische compatibiliteit:

Elektromagnetische compatibiliteit is de capaciteit van elektronische componenten om te werken zoals gewenst. Ze moeten dit doen in hun elektromagnetische omgeving.

Er is betere elektromagnetische compatibiliteit in SMT vergeleken met doorboor. De reden hiervoor is dat SMT een kortere retourpad biedt. Het snellere retourpad komt doordat componenten dicht bij elkaar zitten in tegenstelling tot doorboor.

Kosten:

Met doorboor is er een aanzienlijke kostenbesparing, in tegenstelling tot SMT. Bijvoorbeeld, verpakking met doorboor vereist niet het gebruik van gedetailleerde en dure apparatuur.

Dit type montagemethode kan printplaatfabrikanten honderdduizenden dollars besparen. Maar wanneer het aankomt op oppervlaktemontage, neigen de productiekosten ertoe iets hoger te zijn. Bijvoorbeeld, fabrikanten moeten een pick-and-place machine gebruiken, een van de duurste op de markt.

(Een oppervlaktemontage printplaat)

4. Geïntegreerde Circuit Verpakkingsmateriaal

Elektronische verpakking is een van de meest materiaal-intensieve toepassingen recent. Fabrikanten moeten hier verschillende materialen gebruiken.

IC-verpakking - Typen materialen:

De typen materialen hier omvatten halfgeleiders, glazen, keramieken, composieten, metalen en polymeren. Glazen en keramieken werken als isolatoren of diëlektrica, terwijl polymeren als geleiders werken.

Metalen werken aan de andere kant als geleiders in het pakket. Composieten bevatten een mix van materialen die kunnen werken als elektrische geleiders of thermische verbeteringen.

IC-verpakking - Het plakmateriaal:

U zult moeten gebruiken om plakken te maken als u zich in zo'n situatie bevindt. Een plak is een stuk stof dat een ongewensde opening bedekt.

Er bestaan veel plakmaterialen die u kunt gebruiken. Tijdens IC-verpakking kunt u er verscheidene gebruiken. Echter, een van de ideale materialen is een piezo-elektrisch materiaal.

IC-verpakking - Kit:

Ten slotte, wanneer het aankomt op IC-verpakking, hoort u vaak van een kit. Maar wat zijn banden en enkele van hun toepassingen? Net zoals de naam zegt, is een lijm een materiaal dat individuen gebruiken om alles wat ze willen sluiten, af te dichten. De primaire functie van kits is ervoor te zorgen dat de afdichtende apparaten water- of luchtdicht zijn.

Tijdens IC-verpakking zijn kits noodzakelijk omdat ze ervoor zorgen dat water of lucht de IC's rest niet beschadigt. Om deze redenen zijn banden verplicht. Silicone kit komt als een van de ideale typen lijmen om te gebruiken. Ze zijn langdurig en perfect in het beschermen van het hele pakket tegen corrosiegevallen.

(IC-verpakkingsmaterialen)

5. Montagemethode van IC-verpakking

IC-montage verbindt elektronisch de uitgangs- en ingangsbandpads die op de IC zijn gevonden met de corresponderende bandpads op het pakket. In ons geval is het pakket een systeemniveau printplaat. Er zijn verscheidene typen IC-verpakking die fabrikanten gebruiken. Enkele van de meest voorkomende zijn de volgende:

IC-verpakking - Dubbele in-lijn pakket:

Een dubbele in-lijn pakket of kortweg DIP is een van de meest voorkomende montagemethoden van IC-verpakking. Een dual in-line package is een elektronisch apparaatpakket bestaande uit rechthoekige behuizing. Het heeft twee aangrenzende parallelle rijen van elektrische verbindingspennen.

Let op dat het pakket ofwel doorboor-gemonteerd kan zijn op de printplaat of gewoon in een socket geplaatst. Als u scherp bent, zult u realiseren dat de meeste mensen DIP verwijzen naar DIPn. Hier verwijst n naar het totale aantal pennen. Bijvoorbeeld, een microcircuitpakket met twee rijen bestaande uit acht verticale leads zou een DIP18 zijn.

IC-verpakking - Klein overzichtspakket:

Een klein overzichtspakket is een andere IC-pakket-montagemethode die fabrikanten gebruiken om IC-verpakking te bereiken, vooral als ze klein zijn. Het kleine overzichtspakket is iets smaller en korter dan DIP's. De zijde-tot-zijde pitch is 6 mm, terwijl de lichaamsbreedte 3,9 mm is. Echter, u moet u bewust zijn dat de afmetingen verschillen afhankelijk van het pakket in kwestie.

IC-verpakking - Balgridarray:

De balgridarrays gebruiken verschillende montage om pakketten van 250 tot 1089 in- en outputs te leveren. Het is ook een van de meest voorkomende IC-montagemethoden.

IC-verpakking - Quad Flat Package:

Het Quad Flat Package is een IC-montagemethode die veel fabrikanten gebruiken. De reden voor het zware gebruik is dat het voor één grote reden mogelijk maakt.

Het stelt SMD IC's bestaande uit hoge interconnecties in staat om gemakkelijk gebruik te vinden in elektronische circuits. Quad flat pack geïntegreerde circuits zijn in verschillende formaten met pennen die in aantal variëren.

(Een Dubbele-in-lijn IC-verpakking)

6. Hoe moeten we het type IC-verpakking kiezen?

Voordat we doorgaan, moeten we het belang van goede verpakking benadrukken. Geïntegreerde circuits moeten in een pakket blijven om soepel afhandeling en montage op de printplaten te garanderen. Het kiezen van het juiste pakket is essentieel, want u voorkomt zo gevallen van schade en corrosie. Hoe gaat u te werk om het juiste type IC-verpakking te kiezen? Lees verder om te begrijpen.

• Het aantal I/O's - Eerst is het aantal I/O's van belang bij het kiezen van het pakket. Hier zijn BGA's de beste voor hun hoge pinnenaantal. Maar als u op de markt bent voor een lager pinnenaantal, dan is het QFN-pakket ideaal voor u.
• Warmtebeheer - Ten tweede moet u rekening houden met warmtebeheer. Vandaag de dag neigen de groottes van de IC's kleiner te zijn maar met uitgebreidere soldeermaskers om lekkage van elektrische en thermische componenten te voorkomen. Zorg ervoor dat u bespreekt met uw printplaat-leverancier de mogelijkheden. Als zodanig zullen ze waarschijnlijk te veel warmte produceren, een reden waarom warmtebeheer belangrijk is. Aan de andere kant neigen BGA's ertoe effectieve warmteafvoering te tonen, wat de reden is waarom u ervoor kunt kiezen.
• Hoge snelheden I/O's - Derde, bij het kiezen van uw IC-verpakking, kijk naar zaken als Hoge-snelheid I/O's. Op elk moment wilt u niet interfereren met de kwaliteit van het pakket om de IC I/O signalen te interconnected. Voor de beste hoge-frequentie signalen, overweeg flip BGA.
• Printplaat-montage - Ten slotte, printplaat-montage is van belang. Kunt u de montage van uw IC-pakket binnen de kortst mogelijke tijd hebben? Zorg ervoor dat u deze factor van tevoren in rekening brengt, aangezien niet elke aanbieder u kan bieden wat u wilt.

(Een correct gemonteerde IC-chip)

7. Gebruik en voordelen van IC-verpakking

IC speelt verschillende essentiële rollen in bijna alle elektronische circuits. Ze dragen de gehele verwerking van data en berekeningen. IC is ook een van de meest kritische elementen van dataopslag. Zonder IC's zou een elektronisch circuit (zoals een printplaat) niet functioneren zoals bedoeld.

IC-verpakking komt met diverse opvallende merieten. Bijvoorbeeld, IC-verpakking zorgt voor bescherming van het component tegen schade en corrosie. Het zorgt er ook voor dat er een adequate stroomdoorloop is door het hele systeem.

IC-verpakking is ook voordelig, met het pakket dat fungeert als een mechanisme van "spreiden" van de verbindingen van de strakke pitch op de IC-die. Het pakket spreidt deze mechanismen naar brede pitch-gebieden die de meeste printplaat-fabrikanten vereisen.

(Correct verpakte IC's)

Samenvatting

Zoals u gezien heeft, is er meer aan IC-verpakking voor elektronicasystemen dan u misschien denkt te weten. Spelers, zowel oude als nieuwe in de elektronica-wereld, moeten een helder beeld van hen krijgen.

Op deze manier is het mogelijk om op de hoogte te blijven van nieuwe ontwikkelingen hier.

Heeft u vragen over de diverse typen IC-verpakking of iets wat betreft printplaten? Voel u vrij om printplaat-winkelen, verschillende dingen kunnen u in de war brengen. Of u nu gaat voor een eenzijdige printplaat, een twee-zijde printplaat of elk ander type printplaat, U kunt contact met ons opnemen. We zijn trots op het leveren van de informatie die onze klanten nodig hebben om geïnformeerde beslissingen over elektronische onderdelen voor hun bedrijven te nemen.