Introduction détaillée à la conception du PCB du package de 9 composants communs

L'emballage des composants joue un rôle dans l'installation, la fixation, l'étanchéité, la protection de la puce et l'amélioration des propriétés électriques et thermiques.En même temps, grâce aux contacts sur la puce avec des fils connectés aux broches de la coque du boîtier, ces broches sont connectées à d'autres appareils via les fils sur la carte de circuit imprimé, de manière à réaliser la connexion entre la puce interne et le circuit externe.Par conséquent, la puce doit être isolée du monde extérieur pour éviter la corrosion des impuretés en suspension dans l'air du circuit de la puce causée par la dégradation des performances électriques.Et la puce encapsulée est également plus facile à installer et à transporter.Comme le boîtier est bon ou mauvais, affectant directement les performances de la puce elle-même ainsi que les performances de la conception du PCB et de la fabrication de la connexion, la technologie de conditionnement est donc essentielle.

Emballage des composants les composants électroniques réels, tels que les puces, les résistances, les condensateurs, etc., dans une représentation graphique de la carte PCB afin de faciliter l'insertion ou le soudage de la carte PCB, affecteront directement les performances de la carte PCB, est l'électronique le processus de fabrication est une partie essentielle du processus.

Mesurer une technologie de packaging de puce avancée ou non est un indicateur important : le rapport entre la surface de la puce et la surface du boîtier, plus ce rapport est proche de 1, mieux c'est.

En fonction des exigences de dissipation thermique, plus l'emballage est fin, mieux c'est.

L'encapsulation a suivi à peu près le processus de développement suivant :

Structure : À → TREMPER → PLCC → QFP → BGA → CSP.

Matériau : métal, céramique → en céramique, en plastique → Plastique.

Forme de la broche : insertion directe à long fil → montage avec câble court ou sans fil → coup de balle.

Méthode d'assemblage : insertion traversante→assemblage de surfaces→montage direct.

Ce qui suit est une introduction aux formulaires de package spécifiques :

1.Paquet SOP/SOIC

SOP est l'abréviation de l'anglais Small Outline Package, c'est-à-dire le petit package de contour.Technologie de boîtier SOP développée par Philips en 1968 ~ 1969, puis progressivement dérivée : SOJ, petit boîtier J-pin ;TSOP, petit boîtier mince ;VSOP, très petit package de présentation ;SSOP, SOP réduite ;TSSOP, SOP finement réduite ;SOT, transistor à petit contour ;SOIC, circuit intégré à petit contour.SOP, SOP réduit ;SOT, transistor à petit contour ;SOIC, circuit intégré à petit contour.

2. Forfait DIP

DIP est l'abréviation de ‘Forfait double en ligne’, c'est-à-dire le package double en ligne.L'un des boîtiers enfichables, les broches des deux côtés du boîtier, le matériau du boîtier contient deux types de plastique et de céramique. DIP est le boîtier enfichable le plus populaire, le champ d'application comprend un circuit intégré logique standard, un LSI de stockage, un micro-ordinateur. circuits et ainsi de suite.

3.Paquet PLCC

PLCC est l'anglais ‘Support de copeaux en plastique au plomb’ abréviation, c'est-à-dire le boîtier de puce en plastique J-lead.Boîtier PLCC, la forme du boîtier carré à 32 broches, entouré de broches, les dimensions extérieures de celles du boîtier DIP sont beaucoup plus petites.Le boîtier PLCC convient à la technologie de montage en surface CMS dans le montage et le câblage des circuits imprimés, avec un petit facteur de forme, les avantages d'une grande fiabilité.

4. Forfait TQFP

TQFP est l'abréviation de ‘Emballage plat mince quadruple’, c'est-à-dire un emballage plat en plastique fin aux quatre coins.Le processus de boîtier plat quadruple peut utiliser efficacement l'espace, réduisant ainsi la taille des besoins en espace pour les cartes de circuits imprimés.En raison de sa hauteur et de sa taille réduites, ce processus de boîtier est idéal pour les applications à espace critique telles que les cartes PCMCIA et les périphériques réseau.Presque tous les CPLD/FPGA d'ALTERA sont disponibles dans des packages TQFP.

5. Forfait PQFP

PQFP est l'anglais ‘Emballage plat quadruple en plastique’ abréviation, c'est-à-dire le boîtier plat quad en plastique, la distance broche à broche de la puce du boîtier PQFP est très petite, la broche est très fine.Circuits intégrés généraux à grande ou très grande échelle sous cette forme de boîtier, le nombre de broches est généralement supérieur à 100.

6. Forfait TSOP

TSOP est l'anglais ‘Emballage fin et petit contour’ abréviation, c'est-à-dire boîtier mince de petite taille, technologie d'emballage de mémoire TSOP, une caractéristique typique est de créer des broches autour de la puce emballée, TSOP convient à la technologie SMT (montage en surface) dans le montage et le câblage des PCB.La forme du boîtier TSOP, les paramètres parasites (lorsque le courant change de manière significative, provoqués par la perturbation de la tension de sortie) sont réduits, adaptés aux applications haute fréquence, plus faciles à utiliser et plus fiables.

7. Forfait BGA

BGA est l'anglais ‘Package de réseau de grilles à billes’ abréviation, c'est-à-dire le package Ball Grid Array.Années 1990, avec les progrès de la technologie, l'intégration des puces continue de s'améliorer, le nombre de broches d'E/S a considérablement augmenté, la consommation d'énergie a également augmenté et les exigences du boîtier de circuits intégrés sont également plus strictes.Afin de répondre aux besoins de développement, les emballages BGA ont commencé à être appliqués à la production.

La mémoire dotée de la technologie BGA peut augmenter la capacité de mémoire de deux à trois fois avec le même volume de mémoire.Le BGA a un volume plus petit, une meilleure dissipation thermique et des performances électriques par rapport au TSOP.La technologie de conditionnement BGA a amélioré la capacité de stockage par pouce carré, et les produits de mémoire dotés de la technologie de conditionnement BGA ne représentent qu'un tiers de la taille des boîtiers TSOP de même capacité.De plus, par rapport au package TSOP traditionnel, le package BGA offre un moyen plus rapide et plus efficace de dissiper la chaleur.

Les bornes d'E/S du boîtier BGA sont réparties sous le boîtier sous la forme de joints de soudure ronds ou en colonnes sous forme de réseaux.L'avantage de la technologie BGA est que même si le nombre de broches d'E/S a augmenté, l'espacement des broches n'a pas été réduit mais plutôt augmenté, améliorant ainsi le rendement de l'assemblage.Bien que sa consommation d'énergie augmente, le BGA peut être soudé à l'aide de la méthode des puces à effondrement contrôlé, ce qui peut améliorer ses performances électriques et thermiques.L'épaisseur et le poids sont réduits par rapport à la technologie d'emballage précédente ;les paramètres parasites sont réduits, le délai de transmission du signal est faible, l'utilisation de la fréquence est grandement améliorée ;l'assemblage peut être un soudage coplanaire, une grande fiabilité.

8.Package TinyBGA

En parlant d'emballage BGA, nous ne pouvons pas mentionner la technologie brevetée TinyBGA de Kingmax, nom complet anglais TinyBGA ‘Grille de petites boules’, appartient à une branche de la technologie d'emballage BGA, a été développé avec succès en août 1998 par Kingmax.Le rapport entre la surface de la puce et la surface du boîtier n'est pas inférieur à 1:1,14, ce qui peut augmenter la capacité de mémoire de 2 à 3 fois avec le même volume de mémoire.Comparé aux produits du package TSOP, il a un volume plus petit, de meilleures performances de dissipation thermique et de meilleures performances électriques.

Les produits de mémoire dotés de la technologie de conditionnement TinyBGA ne représentent que 1/3 de la taille des boîtiers TSOP dans la même situation de capacité. Les broches des boîtiers TSOP sortent de la périphérie de la puce, tandis que TinyBGA sort du centre de la puce.Cela réduit efficacement la distance de conduction du signal, car la longueur de la ligne de transmission du signal ne représente que 1/4 de la technologie TSOP traditionnelle, réduisant ainsi l'atténuation du signal.Cela améliore non seulement considérablement les performances anti-interférences et anti-bruit de la puce, mais améliore également les performances électriques.Les packages TinyBGA peuvent supporter des fréquences externes jusqu'à 300 MHz, alors que les packages TSOP traditionnels ne peuvent supporter que des fréquences externes jusqu'à 150 MHz.

La mémoire du boîtier TinyBGA est également plus fine (hauteur du boîtier inférieure à 0,8 mm), le chemin de dissipation thermique efficace du substrat métallique au dissipateur thermique n'est que de 0,36 mm.Par conséquent, la mémoire TinyBGA a une efficacité de conduction thermique plus élevée, ce qui est très approprié pour les systèmes fonctionnant de longue durée avec une excellente stabilité.

9. Forfait QFP

QFP signifie ‘Forfait Quad Plat’, c'est-à-dire un petit emballage carré et plat.Les packages QFP étaient utilisés plus fréquemment au début des cartes graphiques, mais il existe peu de packages QFP avec des vitesses supérieures à 4 ns, et ils ont été progressivement remplacés par TSOP-II et BGA en raison de problèmes de processus et de performances.Les packages QFP ont des broches tout autour de la matrice et sont assez évidents à identifier.Pack plat à quatre broches latérales.L'un des boîtiers à montage en surface avec des broches sortant des quatre côtés en forme d'aile de mouette (L).

Il existe trois types de substrats : la céramique, le métal et le plastique.En termes de quantité, les emballages en plastique sont majoritaires.Lorsqu'il n'y a pas d'indication particulière sur le matériau, la majorité des boîtiers sont des QFP en plastique, qui sont les boîtiers LSI multibroches les plus populaires, utilisés non seulement pour les circuits LSI logiques numériques, tels que les microprocesseurs et les affichages de portes, mais également pour les circuits LSI analogiques. , tels que le traitement du signal VTR et le traitement du signal acoustique.L'entraxe des broches est de 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm et d'autres spécifications, et le nombre maximum de broches dans la spécification d'entraxe de 0,65 mm est de 304.