Semiconductor chips serve as the “brains” of the digital era, while chip packaging acts as their protective “armor” and “neural network.” Beyond shielding fragile silicon dies, это позволяет критическое тепловое управление, электрическая связь, и передача сигнала. От громоздких пакетов до сверхтонких решений на уровне пластины, Эволюция упаковки имеет миниатюризацию и повышение производительности электроники - монументальная технологическая сага.
Классификация технологий упаковки
Методом монтажа
-
Упаковка сквозной дыры (ТТТ):
Булавки вставлены в печатная плата нанесит на вылову через пайку. Представляет технологию раннего поколения. -
Поверхностная технология (СМТ):
Компоненты непосредственно припаяны на прокладки платы. Обеспечивает более высокую плотность и автоматизированную сборку.
Конфигурацией PIN (Плотность прогрессии)
Одно рядовой → двойной → четырехсторонний →
Эпоха сквозного
До/до: Основы дискретных компонентов
-
Do-41 диод: Ø2,7 мм × 5,2 мм
-
К 220 транзистор: Ручки ≤50 Вт рассеяние мощности
-
Тепловое сопротивление: Р<подставка>и</подставка> = (Т<подставка>Дж</подставка> – T<подставка>а</подставка>)/П
Где Р<подставка>и</подставка> = тепловое сопротивление соединения к ямке
SIP/Zip: Одно встроенные инновации
-
ГЛОТОК: 3-16 булавки, Эффективный для резисторов/диодов с низким энергопотреблением
-
Молния: 40% Более высокая плотность штифтов, чем SIP с помощью зигзагообразного устранения
-
Приложения: Модули ранней памяти, регуляторы напряжения
ОКУНАТЬ: Революция IC
-
Штифт: 2.54мм (0.1″) стандартный
-
1980S Рыночная доля: >70% IC упаковки
-
Тепловые характеристики:
Керамический соус: 20-30 W/m · k -проводимость
Пластиковый падение: 0.2-0.3 W/m · k
Пг: Высокопроизводительный пионер
-
Плотность штифтов: 3× выше, чем DIP
-
Приложения: Intel 80386/80486 процессоры
-
Вставка силы: 30-100 Ньютоны
SMT Революция
SOD/SOT: Дискретная компонента миниатюризации
-
SOD-323: 1.7мм × 1,25 мм
-
SOT-23 Термическое сопротивление: ~ 250 ° C/W.
-
Профиль режни: Пик температура 235-245 ° C.
Гулл-крылат: Семья СОП
-
Эволюция штифта:
1.27мм (Соп) → 0,8 мм (SSOP) → 0,65 мм (TSSOP) -
Производные пакеты:
SOP → SSOP → TSOP → TSSOP → VSSOP -
Тепловое улучшение: HSSOP снижает тепловое сопротивление 40%
J-Lead Configuration: Наблюдение
-
Механическая прочность: 30% Более высокая стресс -сопротивление
-
Электрическое ограничение: 0.8-1.2NH Паразитарная индуктивность
Прорыв без свинца: Сын/DFN
-
Космическая эффективность: >50% Улучшение по сравнению с SOP
-
Тепловые характеристики: 15° C/W с тепловыми прокладками
-
Миниатюризация предела:
X2son: 0.6мм × 0,6 мм × 0,32 мм
Физика, стоящая за миниатюризацией
Три основные проблемы регулируют масштабирование пакетов:
-
Тепловое управление:
Q = haΔt
Уменьшенный размер (↓ а) требует более высокого коэффициента конвекции (↑ ч) -
Управление тепловым напряжением:
S = eptt
Где Cte (а) Несоответствие вызывает стресс -
Целостность сигнала:
Индуктивность свинца *l ≈ 2L(ведущий(2L/D.)-1) nh*
Миниатюризация снижает индуктивность 30%
Следующая граница: Усовершенствованная упаковка
Поскольку x2son достигает 0,6 мм масштаба, Инновации переходят к:
-
3D Упаковка: Вертикальная интеграция с поддержкой TSV
-
Гетерогенная интеграция: Многолетняя умирающая сборка
-
Фотоника: Совместный кремниевый фотоникс
Прогноз рынка (Йоль девелоппендия):
8% CAGR через 2028 → Рынок 65 млрд долларов
Упаковка теперь критически определяет производительность системы - далеко за пределами простой защиты.
Заключение
От 2,54 мм шага до 0,6 мм X2SON., Достижения упаковки непрерывно переопределяют электронику. Каждый тонкий смартфон и 5G -устройства полагаются на эти невидимые инновации. С появлением ИИ и квантовых вычислений, Чип -упаковка будет продолжать раздвигать наноразмерные границы.
*Далее в серии:
BGA/CSP/WLCSP Technologies
3D Упаковка & TSV Interconnects
Усовершенствованная упаковка материаловая наука
Следите за обновлениями!*