Podle nejnovějších trendů je volba vhodného typu obalu integrovaného obvodu (IC) velmi kritická vzhledem k rychlým změnám v elektronickém prostředí. Výkon čipy, tepelné řízení a účinnost jsou významně určovány typem obalu. Pracovní principy, výhody a rozdíly mezi několika typy čipových obalů umožňují vybrat optimální aplikaci, ať už pro spotřebitelskou elektroniku, telekomunikace, automobilový průmysl nebo průmyslové odvětví. Navíc tento průvodce podrobně popisuje nejdůležitější vlastnosti obalů IC čipů různých typů a jejich role v různých sektorech. Co jsou tyto různé typy montovaných obalů IC čipů? Různé struktury obalů vzhledem k rozměrům tvaru pro integraci a ochranu integrovaných obvodů určené formy jsou známy jako typy obalů IC čipů kvůli běžně přítomné vícevrstvé konstrukci. V závislosti na několika faktorech, jako je konfigurace návrhu, tyto obaly umožňují spojení mezi IC a vnějším světem a umožňují obvodům fungovat s ostatními součástmi zařízení. Obal také chrání čip před možnými vnějšími faktory, jako je přílišné teplo nebo EMI. Tyto vlastnosti ovlivňují výběr obalu.
Typy obalů čipů používané pro návrh IC
Obal QFN
Obaly QFN jsou méně známé obaly integrovaných obvodů, ale široce se používají v spotřebitelské elektronice a mobilních zařízeních. Tento obal se skládá z ploché struktury s vodiči na zadní straně součástky a má lepší kompaktní rozměry. Odstranění vodičů ze systému zlepšuje tepelný výkon, což ho činí vhodným pro různé aplikace vyžadující přenos dat vysokou rychlostí při nízkém spotřebování energie. Obaly QFN jsou též tepelně navrženy tak, aby vyhovovaly většině aplikací, kde je vyžadován vyšší výkon. Jsou spolehlivé díky vynikajícím vlastnostem tepelného odtoku.
Obal BGA
Balení BGA se také nazývá balení čipů IC a je převážně používáno v vysokovýkonném výpočetním zařízení a telekomunikacích. Balení BGA má svařovací koule uspořádané v mřížkovém vzoru nacházející se na spodní straně balení pro mechanickou podporu a elektrické spojení. Toto balení je velmi oblíbené díky své převaze v tepelné a elektrické výkonnosti a používá se hlavně v zařízeních jako procesory, grafické karty a další síťové vybavení. Hustota balení BGA při vyšším IO umožňuje lepší odpařování tepla, což z něj činí jedno z nejoblíbenějších pro pokročilé systémy.
Balení LGA (Land Grid Array)
Stejně jako u obalu BGA používá obal LGA plochou kontaktovou plochu místo svařovacích koulí. Takové fyzické konstrukce usnadňuje přesnější spojení. Obaly LGA jsou široce využívány v moderním vysoce kvalitním zařízení, včetně serverů, sítě a průmyslových aplikací, díky své vysoké spolehlivosti a dobrým vlastnostem tepelného řízení.
Obal SOIC (Small Outline Integrated Circuit)
Díky jejich základnímu návrhu a snadné integraci modulového typu jsou obaly SOIC ideální pro použití v levných spotřebitelských elektronických přístrojích. Obaly SOIC lze snadno montovat na povrch, protože čip má dva boční vodiče; proto je s touto type obalu možné hromadné výroby. Nicméně, protože nemají stejnou vysokou hustotu jako obal BGA nebo QFN, jsou nejlépe použitelné v aplikacích, které nepotřebují kompaktní integraci.
3D IC Obaly
3D IC balení je v podstatě pokročilá technologie, která spojuje více čipů jejich vertikálním uspořádáním a používá pro tohoto průchodová otvory v křemíku (TSVs). Tato metoda šetří prostor, což ji činí vhodnější pro aplikace v cloudu, umělé inteligenci (AI) a vysokovýkonném výpočetním technologiích (HPC). 3D IC zařízení také zvyšují rychlost přenosu dat a snižují množství spotřebované energie.
Výběr správného typu balení IC čipu
Existují různé vlastnosti, které vedou k volbě konkrétního obalu IC čipu. Rozsah je od velikosti zařízení, kvality výroby, jeho požadavků na výkon, ovládání tepla až po cenu zařízení. Například spotřební zařízení s plošným montážním (SMD) designem, která jsou atraktivní a vyžadují přenos dat vysokou rychlostí, by mohla najít užitečné balení QFN. Na druhé straně robustnější servery a výpočetní zařízení dávají přednost balením BGA nebo LGA. Navíc, pokud jde o očekávání z 3D IC v oblasti rychlejšího přenosu dat, lze snadno vidět důležitost balení pro aplikace v oblasti AI cloudu.
Závěr
Uvedené typy obalů integrovaných obvodů jsou klíčové při volbě obalu pro vaše elektronické zařízení. SACOH nabízí různé typy řešení obalů IC, které jsou zaměřeny na konkrétní odvětví a zvyšují výkon a efektivitu. Díky efektivnímu plánování může volba správného obalu pomoci výrobcům být konkurenceschopnějšími v současném prostředí elektronických aplikací.
