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L'evoluzione della tecnologia di imballaggio chip: Come la miniaturizzazione da DIP a X2SON RIMEDATTO ELETTRONICO - UGPCB

SUBSTRATO DEL CI

L'evoluzione della tecnologia di imballaggio chip: Come la miniaturizzazione da DIP a X2SON RIMEDATTO ELETTRONICO

I chip a semiconduttore servono come “cervelli” dell'era digitale, Mentre l'imballaggio chip funge da protezione “armatura” E “rete neurale.” Oltre alla schermatura muore di silicio fragile, consente una gestione termica critica, connettività elettrica, e trasmissione del segnale. Dai pacchetti voluminosi a foro attraverso soluzioni a livello di wafer ultra-sottili, L'evoluzione del packaging ha guidato la miniaturizzazione dell'elettronica e il miglioramento delle prestazioni - una saga tecnologica monumentale.

La storia dell'evoluzione del packaging di chip

Classificare le tecnologie di imballaggio

Con metodo di montaggio

  • Imballaggio a foro (Tht):
    Pin inseriti in PCB Placted Through Holes per la saldatura. Rappresenta la tecnologia di generazione della prima generazione.

  • Tecnologia a montaggio di superficie (SMT):
    Componenti saldati direttamente su cuscinetti PCB. Abilita una densità maggiore e un gruppo automatizzato.

Per configurazione del pin (Progressione della densità)

Singola fila → doppia fila → quad-lati-area-ary

Classificazione dell'imballaggio chip

L'era del buco attraverso

Fare/a: Fondazioni di componenti discreti

  • Diodo DO-41: Ø2,7 mm × 5,2 mm

  • Transistor To-220: Geste ≤50w dissipazione di potenza

  • Resistenza termica: R<sub>E</sub> = (T<sub>J</sub> – T<sub>UN</sub>)/P
    Dove R<sub>E</sub> = resistenza termica da giunzione a ambiente

SIP/ZIP: Innovazioni mono in linea

  • SORSO: 3-16 perni, conveniente per resistori/diodi a bassa potenza

  • Zip: 40% densità del pin più elevata rispetto al SIP tramite disposizione del perno a zigzag

  • Applicazioni: Moduli di memoria precoce, regolatori di tensione

IMMERSIONE: La rivoluzione IC

  • PIT PIN: 2.54mm (0.1″) standard

  • 1980quota di mercato: >70% di imballaggio IC

  • Prestazioni termiche:
    Dip ceramica: 20-30 Conducibilità W/M · K.
    Dip di plastica: 0.2-0.3 W/m · k

IMMERSIONE

PGA: Pioneer di calcolo ad alte prestazioni

  • Densità del perno: 3× superiore a DIP

  • Applicazioni: Intel 80386/80486 CPU

  • Forza di inserzione: 30-100 Newton

La rivoluzione SMT

SOD/SOT: Miniaturizzazione componente discreta

  • SOD-323: 1.7mm × 1,25 mm

  • Resistenza termica SOT-23: ~ 250 ° C/W.

  • Profilo di riflusso: Picco Temp 235-245 ° C.

Cavi di gabbiano: Famiglia SOP

  • Evoluzione del pitch pin:
    1.27mm (SOP) → 0,8 mm (Ssop) → 0,65 mm (Tssop)

  • Pacchetti derivati:
    SOP → SSOP → TSOP → TSSOP → VSSOP

  • Miglioramento termico: HSSOP riduce la resistenza termica di 40%

Configurazione J-Lead: Osservazione

  • Resistenza meccanica: 30% maggiore resistenza allo stress

  • Limitazione elettrica: 0.8-1.2NH induttanza parassita

BUSHTHTROUGH NESSUNA: Figlio/dfn

  • Efficienza dello spazio: >50% Miglioramento rispetto a SOP

  • Prestazioni termiche: 15° C/W con cuscinetti termici

  • Limite di miniaturizzazione:
    X2son: 0.6mm × 0,6 mm × 0,32 mm

Pacchetto figlio

Fisica dietro la miniaturizzazione

Tre sfide fondamentali regolano il ridimensionamento dei pacchetti:

  1. Gestione termica:
    Q = haΔt
    Dimensioni ridotte (↓ a) richiede un coefficiente di convezione più elevato (↑ h)

  2. Controllo dello stress termico:
    S = Eptt
    Dove cte (UN) La mancata corrispondenza induce stress

  3. Integrità del segnale:
    Induttanza del piombo *l ≈ 2L(ln(2L/d)-1) NH*
    La miniaturizzazione riduce l'induttanza di 30%

Prossima frontiera: Imballaggio avanzato

Mentre X2SON colpisce scale da 0,6 mm, L'innovazione si sposta a:

  • 3Packaging d: Integrazione verticale abilitata per TSV

  • Integrazione eterogenea: Assemblaggio di dapi multi-nodi

  • Fotonica: Co-progettazione della fotonica del silicio

Grafico CAGR del mercato degli imballaggi avanzati 2022-2028

Previsioni di mercato (Développement yole):

8% CAGR attraverso 2028 → Mercato di $ 65 miliardi

L'imballaggio ora definisce criticamente le prestazioni del sistema - ben oltre la semplice protezione.

Conclusione

Dall'impronta da 0,6 mm di 2,54 mm di Dep all'impronta di 0,6 mm di X2SON, I progressi del packaging ridefiniscono continuamente l'elettronica. Ogni smartphone slim e dispositivo 5G si affidano a queste innovazioni invisibili. Con emergere con AI e calcolo quantistico, L'imballaggio chip continuerà a spingere i confini di nanosci.

*Next in Series:
Tecnologie BGA/CSP/WLCSP
3Packaging d & TSV Interconnects
Scienza dei materiali di imballaggio avanzato

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