تغليف الرقائق
اي سي ثنائي الفينيل متعدد الكلور & التعبئة والتغليف- عند الحديث عن مستقبل التكنولوجيا القابلة للارتداء, إن المسار المستقبلي للابتكار التكنولوجي القابل للارتداء واضح. من الواضح والواضح أن النجاح, يجب أن تكون الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء صغيرة الحجم وأن تظل فعالة. تركز هذه المقالة على متطلبات الرقاقة – شريحة المستوى – مستوى التعبئة والتغليف في SRAM .
لتقليل البصمة, وبالتالي مساحة اللوحة الإجمالية, تهاجر وحدات التحكم الدقيقة إلى عقد عملية أصغر كل جيل آخر. في نفس الوقت, إنهم يتطورون لأداء عمليات أكثر تعقيدًا وقوة. كلما أصبحت العمليات أكثر تعقيدا, هناك حاجة ملحة لزيادة التخزين المؤقت. للأسف, مع كل عقدة عملية جديدة, إضافة ذاكرة التخزين المؤقت المضمنة (SRAM المدمجة) يصبح تحديا لعدد من الأسباب, بما في ذلك SER أعلى, انخفاض العائد, وارتفاع استهلاك الطاقة. لدى العملاء أيضًا متطلبات SRAM مخصصة. بالنسبة لمصنعي MCU، فإن توفير جميع أحجام ذاكرة التخزين المؤقت الممكنة سيتطلب منهم أن يكون لديهم مجموعة منتجات كبيرة جدًا بحيث لا يمكن إدارتها. وقد أدى هذا إلى الحاجة إلى الحد من ذاكرة SRAM المضمنة في قلب وحدة التحكم وتخزينها مؤقتًا عبر ذاكرة SRAM خارجية.
لكن, نظرًا لأن SRAM الخارجية تشغل مساحة كبيرة من مساحة لوحة PCB, استخدام SRAM خارجي يواجه تحدي التصغير. بسبب بنيته المكونة من ستة ترانزستورات, سيؤدي تقليل حجم ذاكرة SRAM الخارجية عن طريق نقل ذاكرة SRAM الخارجية إلى عقدة عملية أصغر إلى ظهور نفس المشكلات التي ابتليت بها ذاكرة SRAM المدمجة المصغرة.
وهذا يقودنا إلى البديل التالي لهذه المشكلة القديمة: تقليل نسبة تعبئة الرقاقة إلى حجم الرقاقة في ذاكرة SRAM الخارجية. عادة, يبلغ حجم رقائق SRAM المعبأة عدة مرات حجم الشريحة العارية (ما يصل الى 10 مرات). الحل الشائع لهذه المشكلة هو عدم استخدام شرائح SRAM المغلفة على الإطلاق. من المنطقي أن تأخذ شريحة SRAM (1/10 مقاس) ثم قم بتعبئتها بشريحة MCU باستخدام عبوات معقدة متعددة الرقائق (العملية التشاورية المتعددة الأطراف) أو تكنولوجيا التغليف ثلاثية الأبعاد (يُعرف أيضًا باسم التغليف على مستوى النظام SIP). لكن هذا النهج يتطلب استثمارات كبيرة وهو ممكن فقط لأكبر الشركات المصنعة. من منظور التصميم, وهذا أيضًا يقلل من المرونة لأنه لا يمكن استبدال المكونات الموجودة في SIP بسهولة. على سبيل المثال, إذا كانت التكنولوجيا الجديدة SRAM متاحة, لا يمكننا بسهولة استبدال شريحة SRAM في SIP. لاستبدال أي من الرقائق العارية في العبوة, يجب إعادة مصادقة SIP بالكامل. تتطلب إعادة التأهيل إعادة الاستثمار والمزيد من الوقت.
فهل هناك طريقة لتوفير مساحة اللوحة مع استبعاد SRAM من MCU دون تعريض MCP للمشاكل? العودة إلى نسبة حجم النواة إلى الشريحة, نحن نرى مجالًا للتحسين الكبير. لماذا لا تتحقق مما إذا كانت هناك حزمة تناسب القالب تمامًا? بعبارة أخرى, إذا لم تتمكن من فك, يرجى تقليل حجم الحجم.
الأسلوب الأكثر تقدمًا حاليًا هو تقليل حجم حزمة الشريحة باستخدام WLCSP (حزمة مستوى رقاقة مستوى الرقاقة). يشير WLCSP إلى تقنية تقطيع الوحدات الفردية من الرقاقة إلى قطع صغيرة ثم تجميعها في عبوة. الجهاز عبارة عن شريحة عارية ذات نقطة بارزة أو نمط مصفوفة كروية لا يتطلب أي خطوط ربط أو اتصالات طبقة متوسطة. اعتمادا على المواصفات, مساحة الحزمة على مستوى الشريحة تصل إلى 20% أكبر من تلك الموجودة في الشريحة. وقد وصلت العملية الآن إلى مستوى مبتكر حيث يمكن لمصانع التصنيع إنتاج مكونات الطاقة الشمسية المركزة دون زيادة مساحة الرقاقة (مع زيادة طفيفة فقط في السُمك لتناسب النتوء/الكرة).
أرقام. رقاقة – على – تغليف الرقائق (WLCSP) يوفر الطريقة الأكثر تقدمًا لتقليل حجم المادة العارية المعبأة – رقاقة. تم تطوير WLCSP الموضح هنا بواسطة DECA Technologies ولا يزيد من مساحة الرقائق التي يتكون منها. (ائتمان: تقنيات DECA/أشباه الموصلات السرو)
يتمتع CSP ببعض المزايا مقارنة بالفيلم غير المطلي. أجهزة CSP أسهل في الاختبار, مقبض, تجمع, وإعادة الكتابة. لديهم أيضًا خصائص التوصيل الحراري المحسنة. عندما يتم نقل النواة إلى عقد العملية الأحدث, من الممكن تقليل النواة مع توحيد حجم CSP. وهذا يضمن إمكانية استبدال مكونات الطاقة الشمسية المركزة بجيل جديد من مكونات الطاقة الشمسية المركزة دون أي تعقيدات مرتبطة بتغيير القالب.
بوضوح, تعتبر هذه الوفورات في المساحة مهمة من حيث الطلب على الأجهزة القابلة للارتداء والإلكترونيات المحمولة. على سبيل المثال, يبلغ حجم BGA المكون من 48 كرة المستخدمة في ذاكرة IC في العديد من الأجهزة القابلة للارتداء اليوم 8 مم × 6 مم × 1 مم (48mm3). بالمقارنة, يبلغ قياس نفس الجزء في حزمة CSP 3.7 مم × 3.8 مم × 0.5 مم (7mm3). بعبارة أخرى, يمكنك تقليل مستوى الصوت عن طريق 85%. يمكن استخدام هذا التوفير لتقليل مساحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وسمك الأجهزة المحمولة. نتيجة ل, الطلب على الأجهزة المستندة إلى WLCSP من الأجهزة القابلة للارتداء وإنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) الشركات المصنعة لا تقتصر على SRAM, ولكن هناك طلب جديد.
