ICパッケージ ICはほぼすべての技術に不可欠な要素の1つであるため、広範囲にわたる成長を続けています。あなたはたまたまエレクトロニクス業界で働いていますか? その場合は、ICパッケージングの重要性を理解する必要があります。効率的なICパッケージングにより、多くのことを達成できます。PCB などの電子製品を腐食や物理的な損傷から保護します。
この記事を読むと、IC が貨物フォワーダに連絡することの重要性について理解できます。しかし、ほとんどの中国のPCBサプライヤーはパッケージングを提供します。さらに、いくつかのタイプのICパッケージングと、どれがあなたに最も適しているのかを理解することができます。
(孤立した白い背景上のIC)
1.ICパッケージとは何ですか?
ICは半導体装置を含む材料である。プリント基板を開くと、プリント基板が表示されます。一方、パッケージは、特に腐食からそれらを保護するために回路材料を囲むケースです。また、PCB上の電子接点を簡単に取り付ける余地を提供します。
ICの製造では、パッケージングは不可欠ですが、プロセスの最後に来ます。そのため、ICパッケージングは、物理的な損傷や腐食から電気部品を保護することを目的とする包み物です。また、外部回路からデバイスを接続するリードとコンタクトピンの保持にも使用できます。
2.ICパッケージの種類は?
ICパッケージの2種類は主に標準です。プリント基板への取り付け方法に依存します。彼らは次のとおりです。
2.1 スルーホールマウントパッケージ
スルーホールマウントパッケージの設計はシンプルです。ここでは、ボードの片側を通してリードピンを取り付け、もう一方の部分にはんだを取り付けます。彼らは、ボードのコスト制限とスペースを補う手段として電子機器に多用を見つけます。スルーホールマウントの下で、次のタイプのパッケージを見つけます。
DIPパッケージ:
これらはICパッケージに最も依存している一部です。あなたが十分に熱心であれば、ピンが互いに平行であることに気づくでしょう。彼らはまた、やや垂直に拡張し、いくつかの黒いプラスチック製のハウジングにレイアウトしました。ハウジングは、ほとんどの場合、長方形です。サイズと PIN の違いに基づいて、パッケージのサイズは異なります。ほとんどの場合、数字は4から64の範囲です。DIPパッケージには、いくつかのタイプがあります。ただし、成形デュアルインラインパッケージ(MDIP)とプラスチックデュアルインラインパッケージ(PDIP)が最も一般的です。
標準：
スタンダードは、別のタイプのスルーホールマウントパッケージです。あなたが知らなかった場合は、スタンダードICパッケージの最も一般的で人気のあるタイプです。多くのPCBアセンブラやエレクトロニクス業界の人々は、このタイプのパッケージングに依存しています。ここでのピンの間隔は 0.1 インチ離れています。このタイプのパッケージングの端子列間のスペースは7.62mmです。
縮む：
シュリンクはまた別の普及した貫通貫集集回路の土台パッケージである。収縮は標準的なものと非常に似ていますが、リードピッチは1.778 mmです。それらは少し小さく、高いピン密度の包装を採用する傾向がある。
リニアパッケージでジグザグ(ZIP):
このタイプのパッケージのピンの挿入は、回路基板に対して垂直です。パッケージ内のピンの位置合わせは垂直で、互いに近接して座る傾向があります。ジグザグのリニアパッケージングは、エレクトロニクス業界全体でそれほど人気がありませんでした。ジグザグは、主にダイナミックRAMチップでの大量使用を見た短命の技術として歴史に沈む。今日では、多くのエレクトロニクスメーカーは、もはやICパッケージとして使用することさえ考えていない。それらのほとんどはDIPパッケージ、標準およびシュリンク包装に依存している。
2.1.1 表面実装パッケージ
表面実装パッケージは、部品を裸PCB上に選んで配置する技術です。この製造プロセスは非常に高速ですが、反対側に欠陥が付いている可能性があります。この種の技術では一般的な部品の小型化により、欠陥が生じる可能性があります。
パーツを近くに配置すると、欠陥を検出できなくなります。それにもかかわらず、それはICパッケージの一形態です。 メーカーは、次に説明する 2 つの方法で表面実装 IC パッケージを実現できます。
小さいサイズのL字型の鉛パッケージ -このタイプの包装はガルウィングタイプのリードから成っている。これらのリードは、体からLの方法でいずれかの方向に正しく引き出す傾向があります。メーカーは、水平エッジを持つシンプルな長方形の形状に基づいて、ボード上に簡単に取り付けることができます。これらのタイプのパッケージは、フラッシュメモリやRAMの電源を供給するために使用される集積回路で一般的です。
ボールグリッドアレイ(BGA) – ボールグリッドアレイまたはBGAは、要するに、コンピュータに見られる表面実装パッケージを運ぶチップです。しかし、周囲が接続できる他のICパッケージとは異なり、底面全体がBGAに簡単に取り付けることができます。短いボール接続に基づいて、BGAがICに最高速度を提供していることに気付くでしょう。ボールグリッドアレイは、プラスチック金型を使用する他のタイプのICパッケージです。
2.2 ICパッケージの構造別分類
ICパッケージを分類する方法は、形成に基づいてさまざまです。ICパッケージには、リードフレームタイプと基板タイプの2つの一般的なタイプがあります。リードフレームパッケージングは、ほぼすべてのICパッケージでの使用が多い。リードフレーム包装では、フレームは薄い銅層で構成されています。注意すべき重要なのは、このタイプの包装ですが、1つのサイズが必ずしもすべてに適合するとは限りません。顧客は、多くの場合、カスタマイズされたリード フレームを求めます。このすべては、プリント基板上のICのサイズに依存します。
リードフレームタイプのほかに、基板上のICの基板タイプのパッケージングがあります。ここでは、パッケージ基板はコアICの梱包に使用を見つけます。リードフレームICパッケージはICと回路基板間の電気信号の伝送を保証します。このタイプの包装は、高価な半導体を外部ストレスのインスタンスから保護するので理想的です。
基本的なリードフレームと基板タイプのICパッケージングとは別に、注目に値するものは他にもあります。その一部を次に示します。
ピングリッド配列
ピングリッドアレイは、第5世代プロセッサを通じて、多くの第2世代で重い適用性を見つける集積回路パッケージング規格です。ソケットは、配列パッケージが正方形または長方形で、それらに最も依存しています。ピン グリッドは、必要な接続を正しく処理できるため、より幅の大きいデータ バスで構成されるプロセッサに最適です。このタイプの集積回路パッケージには、いくつかの利点があります。例えば、集積回路ごとにピンがたくさんあり、BGAよりも安価です。
スクエアフラット包装(鉛フリーリードフレーム包装)
ICが存在する限り、鉛包装も同様です。この包装タイプは、ICの残りのプラスチック金型カプセル化で半導体が死ぬのを見つけるので、簡単に識別できます。ここでは、金属リード線がパッケージの周囲を囲みます。また、名前正方形のフラットパッケージは、最も頻繁に使用されるパッケージタイプの一つです。ほとんどのPCBメーカーは、基板を製造する際にこのタイプのICパッケージを使用します。
クワッドフラットノーリード
最後に、まだ重要なのは、クワッドフラット無鉛ICパッケージです。それは小さいかむしろミニチュアのICパッケージです。このタイプのパッケージは、通常、チップのサイズに依存し、表面実装で最も一般的です。大部分の大きめの集積回路基板は、このタイプのパッケージに依存しています。ただし、ここでは表面実装デバイス(SMD)技術が大きく適用されることを知る必要があります。クワッドフラット無鉛パッキングは低コストで、高周波使用に最適です。それでも、それらを操作するのは比較的簡単で、信頼性に関する問題に関しては非常に高いです。
(スルーホールIC)
3.スルーホールマウントVS表面実装
前述のとおり、2種類のICパッケージング:スルーホールマウントと表面実装の2種類が一般的です。以下は、両者の比較の注目すべき領域です。
大きさ：
パッケージのスルーホールマウントには、大きなコンポーネントが必要です。めっき穴 PCB 上の IC のサイズと SMT の下の IC のサイズを比較すると、大きな違いが見られます。SMTはPCBサイズを小さくすることができ、プレートスルーホールとは異なり、ここのICは小型でコンパクトです。
ICをパッケージ化する際のサイズが心配な場合は、スルーホールの表面実装をお選びください。表面実装が小さいため、スペースも節約できます。
成分密度:
表面実装ICパッケージングは、スルーホール包装とは異なり、高い部品密度をもたらします。表面実装では、機能を実現しながら、はるかに小さなスペースにすべてを収め可能です。コンポーネントが大きすぎる傾向があるスルーホールに関してはそうではありません。
たとえば、約0.80インチx 0.35インチを測定するいくつかの14ピンまたは16ピンのデュアルインラインプロセッサは、1平方インチ以下の領域に完全に収まります。しかし、その一方で、そのようなことが不可能であろうスルーホール包装。
アセンブリエラーの修正:
ある時点で、使用されるテクノロジの種類に関係なく、エラーが発生しやすくなります。エラーが発生した場合は、修正または修理が必要な場合があります。エラー訂正を見ると、めっきされたスルーホールパッケージで非常に速く取り組むことができます。
コンポーネントは、視認性と修理の容易さのために十分な大きさです。しかし、SMTに必ずしも当てはまるとは限りません。部品は小さく、お互いに近くに座る傾向があるため、誤り訂正は難しくなります。
電磁両立性:
電磁両立性とは、電子部品が望む働きやすい機能です。彼らは電磁環境でそうするべきです。
スルーホールに比べてSMTの電磁界の適合性が優れています。このような理由は、SMT が短いリターン パスを提供するためです。コンポーネントがスルーホールではなく互いに近接しているため、より速いリターンパスが生じます。
費用：
スルーホールでは、SMTとは異なり、大幅なコスト削減が実現します。例えば、スルーホールを使用したパッケージングには、詳細で高価な機器を使用する必要はありません。
このタイプの取り付けは、回路メーカーに数十万ドルを節約してしまう可能性があります。しかし、表面実装に関しては、製造コストはわずかに高くなる傾向があります。例えば、メーカーは、最も高価な市場の1つであるピックアンドプレイスマシンを利用する必要があります。
(表面に取り付けられたPCB)
4.集積回路包装材料
電子包装は最近、最も材料集約的なアプリケーションの一つです。メーカーは、ここでいくつかの材料を使用する必要があります。
IC包装材料の種類:
半導体、ガラス、セラミックス、複合材料、金属、ポリマーなど、ガラスやセラミックスは絶縁体や誘電体として機能し、ポリマーは導体として機能します。
一方、金属はパッケージ内の導体として機能します。複合材料には、電気伝導体または熱強化として機能する材料が混在しています。
ICパッケージング:
あなたはそのような状況で自分自身を見つける場合は、パッチを作るために使用する必要があります。パッチは、望ましくない開口部を覆うファブリックです。
使用できるパッチ素材がたくさん存在します。ICパッケージングでは、いくつかのものを使用できます。しかし、理想的な材料のいくつかは、圧電材料である。
IC包装–シーラント:
最後に、IC包装に関しては、シーラントがよく聞こえることがあります。しかし、債券とその用途の一部は何ですか? 名前が出るように、接着剤は、個人が閉じたいものを密封するために使用する材料です。シーラントの主な機能は、シール装置が水密か気密かのいずれかであることを保障することです。
IC包装中は、水や空気がICの残り部分を損傷しないようにするため、シーラントが必要です。これらの理由から、債券は必須です。シリコーンシーラントは、使用する接着剤の理想的なタイプの一つとして入って来る。それらは腐食の場合からパッケージ全体を保護するのに長持ちし、完全である。
(IC包装材料)
5.IC包装の組立方法
ICアセンブリは、IC上の出力および入力ボンドパッドをパッケージ上の対応するボンドパッドに電子的に接続します。この場合、ボックスはシステムレベルのプリント基板です。メーカーが使用するICパッケージには、いくつかのタイプがあります。最も一般的なものには、次のようなものがあります。
ICパッケージング:デュアルインラインパッケージ:
デュアルインラインパッケージまたは単にDIPは、ICパッケージングの最も一般的な組み立て方法の1つです。デュアルインラインパッケージは、長方形のハウジングからなる電子デバイスパッケージです。それは電気接続ピンの2つの隣接する平行な行を有する。
箱はPCBに穴を通して取り付けられるか、またはソケットに挿入されるだけであることに注意してください。あなたが十分に熱心であれば、ほとんどの人がDIPにDIPを参照していることに気づくでしょう
n
.ここは
n
は、ピンの合計数を指します。たとえば、8 つの垂直リードからなる 2 つの行を持つマイクロ回路パッケージは DIP18 になります。
ICパッケージ- 小アウトラインパッケージ :
小さなアウトラインパッケージは、特に小さい場合は、ICパッケージングを達成するためにメーカーが使用する別のICパッキングアセンブリーメソッドです。小さなアウトラインパッケージは、DIPよりもわずかに狭く短くなっています。左右のピッチは6mm、体幅は3.9mmです。ただし、問題のパッケージによって寸法が異なることを認識しておく必要があります。
IC包装-ボールグリッドアレイ:
Ball グリッド配列は、さまざまなアセンブリを使用して、250 ~ 1089 の入出力のパッケージを提供します。また、最も一般的なICアセンブリ方法の1つです。
ICパッケージング– クワッドフラットパッケージ :
クワッドフラットパッケージは、多くのメーカーが使用するICアセンブリ方式です。その多用の理由は、それが1つの大きな理由のために可能になるということです。
高い相互接続からなるSMD ICが電子回路で容易に使用できるようにしています。クワッドフラットパック集積回路は、数が異なるピンを持ついくつかの形式です。
(デュアルインラインICパッケージ)
6.ICパッケージ の種類を選ぶにはどうすればよいでしょうか?
先に進む前に、良い包装の重要性を強調する必要があります。PCB上での円滑な取り扱いと組み立てを確実にするために、集積回路はパッケージ内にとどまらなければなりません。損傷や腐食のケースを避けるため、適切なパッケージを選択することが不可欠です。では、ICパッケージの適切なタイプをどのように選択すればよいのでしょうか。理解するために読み続けます。
I/O-First の数、パッケージを選択する際の I/O の数が重要です。ここでは、BGAは、その高いピン数のための最高です。しかし、あなたがより低いピン数のために市場にいるなら、QFNパッケージは理想的です。
熱管理-第二に、あなたは熱管理に関する事柄を考慮する必要があります。今日では、ICのサイズは小さくなる傾向がありますが、電気および熱部品の漏れを防ぐために、より広範なはんだマスクを使用しています。PCB サプライヤーに対して、その機能について必ず話し合ってください。したがって、彼らはあまりにも多くの熱を生成する可能性が最も高いです, 熱管理が重要な理由.一方、BGAは効果的な放熱を示す傾向があるため、それらのために行きたいかもしれません。
高速I/O-サードは、ICパッケージを選択する際に、高速I/Oなどの事項を確認します。IC I/ O信号を相互接続するために、パッケージの品質を妨げないようにします。最高の高周波信号については、フリップBGAを検討してください。
PCB アセンブリ – 最後に、PCB アセンブリは重要です。ICパッケージの組み立ては、可能な限り短時間で使用できますか? すべてのプロバイダが必要なものを提供できるわけではないので、この要因を事前に考慮してください。
(ICチップを正しく組み立てる)
7.ICパッケージ の用途と利点
ICは、ほぼすべての電子回路においていくつかの重要な役割を果たしています。データと計算の処理全体を実行します。ICは、データを格納する上で最も重要な要素の 1 つでもあります。IC を使用しない場合、電子回路(PCB など)は意図したとおりに機能しません。
ICパッケージには、いくつかの注目すべきメリットがあります。例えば、IC包装は、損傷や腐食からコンポーネントを保護します。また、システム全体に十分な電流が流れていることも可能です。
ICパッケージングも有益であり、パッケージはICダイ上のタイトピッチからの接続を「分散」するメカニズムとして機能します。このボックスは、ほとんどのPCBメーカーが必要とする広いピッチ領域にこれらのメカニズムを広げます。
(適切にパッケージ化された IC)
概要
ご覧のとおり、エレクトロニクスシステムのICパッケージングには、あなたが知っていると思うよりもはるかに多くのものがあります。エレクトロニクスの世界では、古いものも新しいものも、プレイヤーは明確な画像を取得する必要があります。
このように、ここで新しい開発に遅れないようにすることが可能です。
各種ICパッケージに関するご質問やPCBに関するご質問はありますか? 回路基板の買い物に自由に感じる、様々なものは、あなたが混乱を取得する可能性があります。 片面PCB、両面PCB、その他のタイプのPCBのいずれに向かうかにかかわらず、お問い合わせください。私たちは、お客様がビジネスに関する情報に基づいた電子部品の意思決定を行うために必要な情報をクライアントに提供することに誇りを持っています。
