Почему керамическая упаковка IC?

Как человек, не имеющий никакого опыта в электронике, я задаюсь вопросом: почему ИС упакованы внутри керамики или пластика? Я думал, что мы хотим, чтобы тепло выходило как можно быстрее, а керамика - хороший теплоизолятор.

В упаковках с ИС желательно рассеивать тепло с минимально возможным тепловым сопротивлением.

Однако в то же время электроизоляция и защита от окисления / коррозии также желательны, по крайней мере, для отдельных компонентов, которые могут подвергаться воздействию или воздействию окружающей среды.

Изолирующая упаковка, такая как керамическая или пластиковая, обеспечивает такую ​​изоляцию и защиту, в то же время позволяя рассеивать тепло по контролируемым каналам, таким как встроенные радиаторы или выступы радиатора в некоторых упаковках, или просто через штыри в других.

Многие пакеты IC также продаются как голая фильера, или пластина шкалы чипа уровня (WLCSP) пакеты, для процесса сборки схемы для прямого подключения к печатной плате. Затем голый чип защищается с помощью эпоксидной заливки или аналогичных защитных покрытий после пайки или соединения свинцовых ударов с печатной платой.

Такая чистая упаковка, конечно, требует более сложного монтажного оборудования, чем пакеты с гораздо большими микросхемами (и большим шагом контакта), поэтому они не для всех.

Чипы, чаще всего встречающиеся в керамических упаковках, - это чипы с УФ-стиранием. Чтобы можно было повторно использовать такую ​​память после ее программирования, должна быть возможность подвергать матрицу воздействию большого количества ультрафиолетового света. Это требует, чтобы чип имел кварцевое окно, а установка кварцевого окна на чипе, в свою очередь, требует, чтобы корпус чипа был сделан из чего-то, чьи характеристики теплового расширения разумно совпадают с кварцевыми. Если кварцевое окно было установлено в эпоксидной упаковке, тепловое расширение и сжатие упаковки, вероятно, приведет к выходу из строя уплотнений, в результате чего атмосферный воздух (включая водяной пар) достигнет детали и разрушит ее. Однажды я увидел один чип, который выглядел так, как будто он сделан из эпоксидной смолы с пластиковым окном, которое выглядело немного «молочно»; Я не' Рассмотрим это достаточно внимательно, чтобы подтвердить это. Если бы это было пластиковое окно, его, вероятно, можно было бы использовать в течение нескольких циклов стирания УФ-излучения, но многие пластмассы относительно быстро разрушаются под воздействием УФ-излучения. Возможно, кто-то полагал, что изготовление микросхем EPROM с пластиковыми корпусами позволит сэкономить достаточно средств, чтобы даже если они потерпят неудачу после нескольких использований, их можно было бы использовать повторно, чтобы оправдать использование их вместо деталей без окон, и достаточно дешево, чтобы оправдать их использование керамических деталей. Я не думаю, что они когда-либо завоевали популярность, все же. быть достаточно многоразовым, чтобы оправдать использование их вместо деталей без окон, и достаточно дешевым, чтобы оправдать их использование вместо керамических деталей. Я не думаю, что они когда-либо завоевали популярность, все же. быть достаточно многоразовым, чтобы оправдать использование их вместо деталей без окон, и достаточно дешевым, чтобы оправдать их использование вместо керамических деталей. Я не думаю, что они когда-либо завоевали популярность, все же.

Главное место, где я видел керамические детали, было в местах, где у них был металлический верх, который можно было бы отводить. И снова стабильность размеров керамики была необходима для предотвращения разрушения уплотнения при изменении температурных условий.

Керамика используется в радиочастотных и микроволновых приложениях, потому что они обладают изоляционными и импедансными свойствами, важными для радара и опор базовых станций сотовых телефонов. Многие пластики и эпоксидные смолы поглощают влагу из воздуха. Изменение характеристик с изменением влажности. Это влияет на настройку частоты. Они могут быть запечатаны достаточно хорошо, чтобы замедлить проникновение и повреждение водорода и кислорода на орбитальных спутниках.

Фактически, для теплопроводности BeO чрезвычайно хорош, но производственный процесс представляет опасность. Нитрид алюминия довольно хорош термически и может быть использован в соответствии с дизайном. И, наконец, еще одна проблема с пластмассами заключается в том, что некоторые чипы будут нагреваться достаточно, чтобы расплавить или сломать их. Есть приложения, использующие металлы с керамическим покрытием, где это не влияет на радиочастотные частоты.

Oldschool запчасти поступили в менее популярной металлической банке. Банки не распространены для серийных деталей. Керамические и пластиковые упаковки спроектированы так, чтобы иметь достаточно высокую теплопроводность (~ 20 Вт / м ∙ К), и они стоят за часть стоимости металлической упаковки. Керамические пакеты обычно белого цвета, потому что они являются материалом с высоким содержанием глинозема. Пластиковые пакеты имеют черный цвет, поскольку содержат углеродную сажу и / или графит для рассеивания как тепла, так и статического заряда.

В начале девяностых годов военная память была в керамических упаковках с позолоченными керамическими пакетами. Я работал в бэкэнд-сборке «Чистая комната», обслуживая машины эвтектической обработки, алюминиевые клиновые связующие и конические пилы. Процесс представлял собой золото-кремний-эвтектическую фильеру-алюминиевую клиновую связь. Связка матрицы подвергается более 20 гс после прожога вместе с испытанием на весь срок службы