Tại sao bao bì IC gốm?

Là một người không có nền tảng về điện tử, tôi tự hỏi: tại sao IC được đóng gói bên trong gốm hoặc nhựa? Tôi nghĩ rằng chúng tôi muốn nhiệt thoát ra càng nhanh càng tốt, và gốm là một chất cách nhiệt tốt.

Trong các gói IC, chắc chắn mong muốn tản nhiệt với điện trở nhiệt thấp nhất có thể.

Tuy nhiên, đồng thời, cách điện và bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa / ăn mòn cũng là mong muốn, ít nhất là đối với các thành phần riêng biệt có khả năng được xử lý hoặc tiếp xúc với môi trường.

Bao bì cách nhiệt như gốm hoặc nhựa cho phép cách nhiệt và bảo vệ này, đồng thời cho phép tản nhiệt qua các đường dẫn được kiểm soát, chẳng hạn như tản nhiệt tích hợp hoặc tab tản nhiệt trong một số gói hoặc chỉ thông qua các chân trong các gói khác.

Nhiều gói IC cũng được bán dưới dạng gói trần hoặc gói quy mô chip wafer (WLCSP), cho quá trình lắp ráp mạch để kết nối trực tiếp với PCB. Con chip trần sau đó được bảo vệ môi trường bằng cách sử dụng bầu epoxy hoặc lớp phủ bảo vệ tương tự, sau khi hàn hoặc liên kết các va chạm chì với bảng mạch.

Tất nhiên, bao bì trần như vậy đòi hỏi phải có thiết bị lắp ráp tinh vi hơn so với các gói IC lớn hơn (và khoảng tiếp xúc lớn hơn), vì vậy chúng không dành cho tất cả mọi người.

Loại chip thường thấy nhất trong các gói gốm là những loại có bộ nhớ xóa được UV. Để cho phép bộ nhớ như vậy được tái sử dụng sau khi được lập trình, nó phải có khả năng phơi chết cho một lượng đáng kể ánh sáng tia cực tím. Điều này đòi hỏi chip phải có cửa sổ thạch anh và việc cài đặt cửa sổ thạch anh trên chip lần lượt đòi hỏi gói của chip phải được làm bằng thứ gì đó có đặc tính giãn nở nhiệt phù hợp với thạch anh. Nếu một cửa sổ thạch anh được lắp đặt trong một gói epoxy, sự giãn nở nhiệt và sự co lại của gói có thể sẽ khiến các con dấu bị hỏng, cho phép không khí trong khí quyển (bao gồm cả hơi nước) đến phần đó và phá hủy nó. Tôi đã nhìn thấy một con chip một lần trông giống như nó được làm từ epoxy với một cửa sổ bằng nhựa trông hơi "sữa"; Tôi đã không' T kiểm tra nó đủ chặt chẽ để xác nhận rằng, mặc dù. Nếu đó là một cửa sổ nhựa, nó có thể đã được sử dụng trong một vài chu kỳ xóa UV, nhưng nhiều loại nhựa làm giảm tương đối nhanh chóng với tia cực tím. Có lẽ ai đó đã nghĩ rằng việc chế tạo chip EPROM bằng vỏ nhựa sẽ tiết kiệm đủ chi phí mà ngay cả khi chúng bị hỏng sau một vài lần sử dụng, chúng sẽ có thể tái sử dụng đủ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay vì các bộ phận không có cửa sổ và đủ rẻ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay thế của các bộ phận gốm. Tôi không nghĩ rằng họ đã bao giờ bắt được trên, mặc dù. d có thể tái sử dụng đủ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay vì các bộ phận không có cửa sổ và đủ rẻ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay vì các bộ phận bằng gốm. Tôi không nghĩ rằng họ đã bao giờ bắt được trên, mặc dù. d có thể tái sử dụng đủ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay vì các bộ phận không có cửa sổ và đủ rẻ để biện minh cho việc sử dụng chúng thay vì các bộ phận bằng gốm. Tôi không nghĩ rằng họ đã bao giờ bắt được trên, mặc dù.

Nơi chính khác mà tôi đã thấy các bộ phận bằng gốm là ở những nơi có đỉnh bằng kim loại sẽ được tản nhiệt. Một lần nữa, sự ổn định kích thước của gốm là cần thiết để ngăn chặn con dấu bị hỏng trong điều kiện nhiệt độ thay đổi.

Gạch được sử dụng trong các ứng dụng RF và vi sóng vì chúng có đặc tính cách điện và trở kháng rất quan trọng đối với radar và các tháp trạm điện thoại di động. Nhiều chất dẻo và epoxies hấp thụ độ ẩm từ không khí. Thay đổi đặc điểm với thay đổi độ ẩm. Điều này ảnh hưởng đến việc điều chỉnh tần số. Chúng có thể được niêm phong đủ tốt để làm chậm sự xâm nhập và thiệt hại bởi hydro và oxy trong các vệ tinh quay quanh.

Đối với độ dẫn nhiệt thực sự BeO là cực kỳ tốt nhưng quá trình sản xuất có những mối nguy hiểm. Nhôm nitride là nhiệt khá tốt và có thể được sử dụng bài hát như thiết kế phù hợp. Cuối cùng, một rắc rối khác với nhựa là một số chip sẽ đủ nóng để làm tan chảy hoặc phá vỡ nó. Có những ứng dụng sử dụng kim loại phủ gốm mà nó không ảnh hưởng đến tần số RF.

Các bộ phận của Oldschool đến trong hộp kim loại ít phổ biến hơn. Lon không phổ biến cho các bộ phận sản xuất hàng loạt. Các gói gốm và nhựa được thiết kế để có độ dẫn nhiệt khá cao (~ 20W / m K), và chúng có chi phí chỉ bằng một phần của gói kim loại. Gói gốm thường có màu trắng vì chúng là một vật liệu alumina cao. Các gói nhựa có màu đen vì chúng chứa muội than và / hoặc than chì để tiêu tan cả nhiệt và điện tích tĩnh.