Opin holrúms IC pakkar eru samþættir rásapakkar sem halda flöskusvæðinu opnu eða létt lokað til aðgangs. Þeir styðja prófanir, stillingar, hitamælingar og loftbilsaðgerðir á sama tíma og þeir halda staðlaðri yfirborðsfestingu. Þessi grein veitir upplýsingar um uppbyggingu, valkosti, hegðun, forrit, uppsetningarþarfir, áreiðanleika og rétt notkunartilvik.
Yfirlit yfir opna IC pakka
Opin holrúms IC pakkar (einnig kallaðir opnir lok eða lofthola pakkar) eru sérstakir samþættir rásapakkar sem halda opnu svæði fyrir ofan flísina af ásettu ráði. Sílikonmótið er fest inni í plast- eða keramiklíkama og tengt með örsmáum vírum eða flip-chip kúlum. Í stað þess að hylja allt með mótefni, er efri lokið látið af eða aðeins létt fest, svo mótið og holrýmið haldist opið og auðvelt að ná til.
Algeng hugtök fyrir opna holu IC pakka
Mismunandi fyrirtæki geta notað örlítið mismunandi nöfn fyrir opna IC pakka, jafnvel þegar þau þýða nánast það sama. Opnar lok eða opnar holrúmspakkar lýsa hulstrum með mótahólfi sem er enn sýnilegt vegna þess að lokið hefur ekki verið lokað. Lofthola QFN/QFP vísar til QFN- eða QFP-stíls pakka sem halda loftbili fyrir ofan mótið í stað þess að fylla rýmið með föstu mótefni. Opið holrúm plastumbúðir (OCPP) eru plastumbúðir sem eru smíðaðar eða breyttar þannig að mótin sitji í sýnilegu holrúmi sem síðar er hægt að umlykja aftur.
Innri hlutar opinna IC pakka
• Undirlag eða leiðarrammi: Kopargrind eða lagskipt efni sem heldur pinnunum og hitapúðanum.
• Festisvæði fyrir mótinn: Miðpúði þar sem sílikonmótið er fest með epoxý eða lóðmálmi.
• Tengja: Vírtengsl eða flip-chip bumps sem tengja mótið við leiðslurnar.
• Holrúmsveggir: Plast- eða keramikhringur sem myndar opið rými fyrir ofan stútinn.
• Lokavalkostir: Málm- eða keramiklok sem hægt er að bæta við síðar til að loka holrúminu.
Stillingarvalkostir fyrir opna holu IC pakka
Opnir IC pakkar geta verið byggðir á nokkra mismunandi vegu, eftir því hversu mikinn aðgang að flísinni er nauðsynlegur og hversu mikla vernd þarf. Loklaus pakki hefur alveg opið holrúm, svo mótið er alveg berskjaldað. Þetta gefur hámarks aðgang að prófunum, rannsóknum og endurvinnslu. Pakki með hlutaloki notar lágt eða gluggað lok, sem hylur holrúmið en skilur samt eftir nokkur op, þannig að það er blanda af aðgengi og grunnvörn. Fulllokaður pakki hefur lokaðan málm- eða keramikhjúp, sem veitir vernd sem líkist venjulegum framleiðslu-IC.
Í mörgum verkefnum eru loklaus opin holrúms IC pakkar notaðir fyrst í fyrstu tilraunum á rannsóknarstofu. Næst koma útgáfur með hlutloki þegar þörf er á einhverri vörn, en takmarkaður aðgangur þarf að halda. Fulllokaðar útgáfur eru notaðar þegar hönnunin er næstum endanleg, og hegðun þarf að passa vel við lokaafurðina, en samt byrja á sama opna IC pakka.
Tengimöguleikar í opnum IC pökkum
Opinn holrúms IC pakki vísar til umbúðarbyggingar þar sem flísin er geymd inni í opnu holrúmi. Hugtakið lýsir líkamlegri pakkningu og skilgreinir ekki hvernig flísin er rafrænt tengd við pakkaleiðslurnar.
Innan opins holrúms pakka eru tvær tengiaðferðir algengar: vírtenging og flip-flís. Í vírbindingaruppsetningu er flísin fest með andlitinu upp og límpúðar umhverfis flöskugrindina eru tengdir við leiðarrammann með þunnum málmvírum. Þessar vírlykkjur eru sýnilegar, sem gerir kleift að skoða sjónrænt og einfalda könnun við prófanir.
Í flip-chip uppsetningu er flísin fest með andlitinu niður og tengd við umbúðirnar með lóðunarhnöppum eða málmsúlum. Þessi bygging styttir rafleiðina milli flísar og umbúðar, dregur úr sníkjudýrum og gerir kleift að ná hærri þéttleika pinna og bæta frammistöðu merkisins. Þar sem tengingarnar eru ekki berskjaldaðar eru bein könnun og endurvinnsla takmarkaðri.
Í raun nota sum opin holrúmspakkar vírtengitengingar í upphafi þróunar og skipta síðar yfir í flip-chip þegar þörf er á meiri pinnafjölda eða bandbreidd.
Varmahegðun opinna IC pakka
Opin holrúms IC pakkningar geta flutt hita auðveldara en fullmótaðir plastpakkningar. Þar sem það er minna af mótefnablöndu og stundum þynnri eða ekkert lok, hefur hitinn styttri leið frá mótinu til loftsins eða til kælisvæðis. Þetta getur lækkað varmaviðnám frá dein að umhverfishita og hjálpað til við að halda hitastigi tengipunktsins innan öruggs marks.
Með opnara holrúmi er einnig auðveldara að prófa mismunandi hitaviðmótsefni, snertiþrýsting og kælihluti. Fyrir aflþéttar IC eru opnar IC pakkningar oft notaðar til að stilla og betrumbæta kælikerfið áður en skipt er yfir í lokamótaða pakka sem leggur meiri áherslu á kostnað.
Loftholur í opnum IC pakkum
Í sumum opnum IC pökkum er loftfyllta rýmið inni í holunni virkur hluti tækisins frekar en aukaafurð pakknings. Tilvist lofts styður beint hvernig ákveðnir þættir hafa samskipti við umhverfi sitt.
Fyrir ljósfræðileg tæki þarf skýra leið fyrir ljós, sem getur verið veitt með opnu holrúmi eða gegnsæju gluggaloki. Á sama hátt treysta MEMS og umhverfisskynjarar á holrúm sem leyfa þrýstingi, hljóði eða gasi að ná til skynjunarþátta án hindrunar.
Loftholur eru einnig mikilvægar í RF- og örbylgjunotkun. Þegar loft þjónar sem dielektrík fyrir ofan merkisleiðir, hljóðnema eða loftnet, getur rafframmistaða batnað vegna minni dielektrískrar taps. Aftur á móti getur fast plast yfirmót hindrað eða breytt þessum merkjum og versnað hegðun tækisins.
Notkun opinna IC pakka
MEMS og skynjaratæki
Opin holrúms IC pakkar eru notaðir til að hýsa MEMS skynjara eins og hröðunarmæla, snúningsskjáa og þrýstingsskynjara í hreyfi-, staðsetningar- og umhverfisskynjunarforritum.
Ljós- og ljósmiðaðir IC
Þær eru notaðar í ljós- og ljósrásum, þar á meðal ljósnemum, ljósgjöfum og ljóssendi- eða móttökueiningum fyrir gagna-, myndgreiningar- og skynjunarverkefni.
RF framenda- og aflmagnarar
Opin holrúmssnið eru notuð í RF framendum og aflmagnurum sem finnast í þráðlausum tenglum, samskiptamódelum og hátíðni merkjakeðjum.
Hááreiðanleiki og geimtækni
Þessir pakkar styðja áreiðanlega og geim- og flugvélatækni, þar sem berar flísar eru notaðar í stjórn-, skynjunar- og fjarskiptakerfum sem eru mikilvæg fyrir verkefnið.
8,5 blandað merki og analog frumgerðir
Þær eru notaðar í blönduðum og hliðrænum frumgerðum af IC sem notaðar eru í rannsóknarstofum og á matsborðum til að staðfesta merkjaleiðir, skekkjukerfi og hliðræna viðmót áður en fulla framleiðslu hefst.
Framleiðsla og sérsniðin IC-forrit
Opin holrúms IC pakkar eru einnig notaðir í framleiðslu og sérsniðnum IC forritum sem þjóna sérhæfðum mörkuðum eins og iðnaðarstýringu, lækningatækjum, bifreiðakerfum og fjarskiptainnviðum.
PCB fótspor fyrir opna holrúms IC pakka
Margir opnir IC pakkar eru hannaðir til að passa við algengar QFN-líkar útlínur, svo þeir passa auðveldlega inn í staðlaðar PCB-uppsetningar. Pinnafjöldi og pinnauppsetning fylgja venjulega kunnuglegum QFN mynstrum, og opna hitapúðinn er haldinn í sama stað og lögun og mótaða útgáfan.
Vegna þessa er ráðlagt PCB landmynstur oft það sama fyrir bæði opna holrúm og mótaða pakka. Ein PCB hönnun getur stutt fyrstu smíði með opnum IC pakkum til aðgangs og stillingar og síðar smíði með fullmótuðum eða fulllokuðum útgáfum, með litlum eða engum breytingum á borðinu.
Hvenær á að nota opna IC pakka?
Þörf fyrir beinan aðgang að flötum
Veldu opinn holrúms IC pakka þegar flísin þarf að vera aðgengileg til prófunar, endurvinnslu eða nákvæmrar eftirlits við þróun og prófanir.
Þarfir fyrir optískar, MEMS og RF loftbil
Notaðu opna holrúmspakkningu þegar rásin þarf loftbil fyrir ljósleiðir, MEMS hreyfingu eða RF-strúktúra til að virka rétt.
QFN-samhæft fótspor með framtíðarvalkostum
Veldu þennan stíl þegar verkefnið þarf QFN-líkt fótspor núna en gæti síðar skipt yfir í fullmótaðan eða fulllokaðan pakka án þess að skipta um PCB.
Hita- og lokamat í fyrstu útgáfum
Opin holrúms IC pakkar eru gagnlegir þegar fyrstu byggingar þurfa að meta mismunandi kælihluta, varmaviðmótsefni, lok eða glugga áður en pakkinn er kláraður.
Ber-die-forrit
Þeir geta stutt áreiðanleg umhverfi þar sem berar mót þurfa sveigjanlega umbúðir á meðan stærð og kostnaður er í skefjum.
Niðurstaða
Opin hólf IC pakkar bjóða upp á stýrðan aðgang að flötum en viðhalda samhæfni við algengar QFN-uppsetningar. Þeir styðja prófanir, loftbilsrekstur og hitamælingu áður en endanleg þétting er tekin. Með réttri meðhöndlun, hönnun og þéttiaðferðum geta þessir pakkar mætt áreiðanleikaþörfum og stutt við skynjun, RF, frumgerðir og sérhæfð IC forrit án stórra breytinga á PCB.
Algengar spurningar [Algengar spurningar]
Hvernig bera opin holrúms IC pakkar sig saman í verði miðað við mótuð QFN?
Opin holrúms IC pakkar kosta meira á einingu en mótaðir QFN vegna aukinna vinnsluskrefa og minni framleiðslumagns.
Hvaða takmörk gilda um stærð og fjölda pinna í opnum IC pakkningum?
Þeir styðja litlar til meðalstórar mótastærðir og fjölda pinna; Stórir mótar eða háir pinnafjöldi krefjast sérsniðinna eða keramik loftholshönnunar.
Hvaða sérstaka meðhöndlun krefst opinna holrúms IC pakka á framleiðslugólfinu?
Þeir krefjast strangrar ESD-stýringar og varkárrar meðhöndlunar eingöngu af hulstri pakkans, án snertingar eða loftflæðis yfir opna mótið og tengivírana.
Er hægt að endurhanna opið holrými IC pakka eftir PCB-samsetningu?
Já, en endurvinnsla verður að takmarkast við nokkrar stýrðar hitahringrásir og nota milda hreinsun til að forðast skemmdir á holrúmi og tengivírum.
Hvernig eru opin holrúms IC pakkar notaðir í ATE og rannsóknarstofuprófunum?
Þau eru sett í innstungur eða QFN-stíl prófunarborð sem halda holrúminu aðgengilegu en samt samhæft hefðbundnum prófunarbúnaði.
Hverjir eru helstu ókostirnir miðað við fullmótaðar umbúðir?
Þeir eru viðkvæmari fyrir mengun og vélrænum skemmdum, krefjast nákvæmari meðhöndlunar og henta ekki í erfið umhverfi nema þeir séu lokaðir síðar.
