Podľa najnovších trendov je voľba vhodného typu obalu integrovaného obvodu (IC) veľmi kritická v dôsledku rýchlych zmien v elektronickom prostredí. Výkon čipy, tepelné riadenie a účinnosť sú významne určené typom obalu. Pracovné zásady, výhody a rozdiely niekoľkých typov čipových obalov umožňujú vybrať optimálnu aplikáciu, či už ide o spotrebičskú elektroniku, telekomunikácie, automobilový priemysel alebo průmysel. Ďalej tento návod podrobnne popisuje najdôležitejšie vlastnosti obalov IC čipov rôznych typov a ich úlohy v rôznych odvetviach. Čo sú tieto rôzne typy montovaných obalov IC čipov? Rôzne štruktúry obalov v zmysle rozmierov a tvarov pre integráciu a ochranu integrovaných obvodov určeného tvaru sa nazývajú typy obalov IC čipov kvôli bežnej viacslovnovej štruktúre. Podľa niekoľkých faktorov, ako je konfigurácia dizajnu, tieto obaly umožňujú spojenia medzi IC a vonkajším svetom a umožňujú obvodom fungovať s ostatnými komponentami zariadenia. Obal tiež chráni čip pred možnými vonkajšími faktormi, ako je nadmerné teploty alebo EMI. Tieto vlastnosti naopak ovplyvňujú voľbu obalu.
Typy obalov pre použitie v dizajne integrovaných obvodov
Obal QFN
Obaly QFN sú menej známe obaly čipyčiek IC, avšak široko používané v spotrebiteľských elektronických zariadeniach a mobilných zariadeniach. Tento obal tvorí plochá štruktúra s vodičmi na spodnej strane komponentu a má lepšiu kompaktnú veľkosť. Vynecháva vodiče z dizajnu a zlepšuje tepelný výkon, čo ho robí vhodným pre rôzne aplikácie vyžadujúce prevod údajov vysokou rýchlosťou pri nízkom spotrebovaní energie. Obaly QFN sú tiež teplovne navrhnuté tak, aby splnili väčšinu aplikácií, kde je potrebná vyššia výkonoschopnosť. Majú byť spoľahlivé pre dané úlohy díky vynikajúcim vlastnostiam tepelnej odvodenia.
Obal BGA
Obal BGA sa tiež nazýva obaly čipov IC, ktoré sa väčšinou používajú v vysokoproduktívnom výpočtovom prostredí a telekomunikáciách. Obaly BGA majú zväzky na priečku usporiadané v mriežke nachádzajúce sa na spodnej strane obalu pre mechanickú podporu a elektrické spojenie. Tento obal je veľmi populárny kvôli svojej prednosti v tepelnej a elektrickej výkonnosti a používa sa hlavne v zariadeniach ako procesory, grafické karty a iné sietové vybavenie. Pri vyššej hustote IO obal BGA dokáže lepšie odtlačovať teplo, čo robí tento obal jedným z najviac preferovaných pre pokročilé systémy.
Obal LGA (Land Grid Array)
Podobne ako balík BGA používa balík LGA plochú kontaktovú plochu namiesto svačových gulík. Takáto fyzická konštrukcia umožňuje presnejší spoj. Balíky LGA sa široko používajú v modernom vysoce kvalitnom zariadení, vrátane serverov, sieťových prvkov a zariadení pre priemyselné aplikácie, ku časti ich vysoká spoľahlivosť a dobré vlastnosti tepelnej správy.
Balík SOIC (Small Outline Integrated Circuit)
Vďaka ich jednoduchej konštrukcii a ľahkej integračnej schopnosti modulov sú balíky SOIC ideálnymi na použitie v nákladovo efektívnich spotrebiteľských elektronických zariadeniach. Balíky SOIC môžu byť ľahko montované na povrch, keďže čip má dva bočné vodiče; preto je s touto typom balenia možná hromadná výroba. Však pretože nemajú rovnaké hustotné schopnosti ako balík BGA alebo QFN, najlepšie sa používajú v aplikáciách, ktoré nepotrebnujú kompaktnú integráciu.
3D IC Balenie
3D IC balenie je v podstate pokročilá technológia, ktorá pripája viacero čipov ich zásobným usporiadaním a používa prechodové otvory cez kremnium (TSVs) na toto účel. Tým sa šetrie priestor, čo robí túto technológiu vhodnejšou pre aplikácie v cloude, umelej inteligencii (UI) a vysokovýkonnom výpočtovaní (HPC). Zariadenia s 3D IC tiež zvyšujú rýchlosť prenosu dát a znížia spotrebu energie zariadenia.
Výber správneho typu balenia IC čipa
Rôzne kvality vplyvajú na voľbu konkrétneho balenia čipov IC. Zahrnujú veľkosť zariadenia, kvalitu vyrobenia, požiadavky na jeho funkčnosť, ovládanie tepla a aj cenu zariadenia. Napríklad, spotrebiteľské zariadenia s pohodlným dizajnom a potrebnou rýchlosťou prenosu údajov by mohli nájsť užitočné balenie QFN. Na druhej strane by viac odolné servery a výpočtové zariadenia preferovali balenie BGA alebo LGA. Okrem toho, očakávanie rýchlejšieho prenosu údajov pomocou 3D IC ukazuje jednoznačne relevanciu balenia pre aplikácie AI v cloude.
Záver
Uvedené typy obalov čipov IC sú kľúčové pri výbere možnosti obalu pre vaše elektronické zariadenia. SACOH ponúka rôzne typy riešení obalov IC, ktoré sú špecifické pre danú odvetvie a zabezpečujú lepšiu výkonosť a efektivitosť. V dôsledku toho, s účinným plánovaním môže vybranie správnych možností obalu pomôcť výrobcovi byť konkurenceschopnejším v produktoch v súčasnom prostredí elektronických aplikácií.
