IC 패키징:다양한 유형의 IC 패키징을 어떻게 선택해야 합니까?

IC는 거의 모든 기술의 필수 구성 요소 중 하나이므로 계속해서 광범위한 성장을 하고 있습니다. 전자 업계에서 일하게 된 계기가 있습니까? 그렇다면 IC 패키징의 중요성을 이해해야 합니다. 효율적인 IC 패키징으로 많은 것을 얻을 수 있습니다. PCB와 같은 전자 제품을 부식이나 물리적 손상으로부터 보호합니다.

이 도움말을 통해 IC 컨택 화물 운송업체의 중요성에 대해 더 많이 이해할 수 있습니다. 그러나 대부분의 중국 PCB 공급업체는 포장을 제공합니다. 더 나아가 여러 유형의 IC 패키징과 어떤 것이 가장 적합한지 이해할 수 있을 것입니다.

(분리된 흰색 배경에 IC)

1. IC 패키징이란 무엇입니까?

IC는 반도체 소자를 포함하는 물질입니다. 인쇄 회로 기판을 열면 볼 수 있습니다. 한편, 패키지는 특히 부식으로부터 보호하기 위해 회로 재료를 둘러싸는 케이스입니다. 또한 PCB에 전자 접점을 쉽게 장착할 수 있는 공간을 제공합니다.

IC 제조에서 패키징은 공정에서 가장 마지막에 이루어지지만 필수적입니다. 따라서 IC 패키징은 전기적 구성 요소를 물리적 손상 및 부식으로부터 보호하는 것을 목표로 하는 케이스입니다. 또한 외부 회로에서 장치를 연결하는 리드 및 접점 핀을 고정하는 데 도움이 됩니다.

2. IC 패키징의 유형은 무엇입니까?

두 가지 유형의 IC 패키징이 대부분 표준입니다. 인쇄 회로 기판에 장착하는 방식에 따라 다릅니다. 그들은:

2.1 관통 구멍 장착 패키지

관통 구멍 장착 패키지의 디자인은 간단합니다. 여기에서 보드의 한 면을 통해 리드 핀을 장착하고 다른 부분에 납땜합니다. 그들은 보드의 비용 제한과 공간을 보완하는 수단으로 전자 장비를 많이 사용합니다. 관통 구멍 장착에서 다음 유형의 패키지를 찾습니다.

딥 패키지 ：

이들은 IC 패키지에 가장 많이 의존하는 일부입니다. 당신이 충분히 예리하다면 핀이 서로 평행하다는 것을 알 수 있습니다. 그것들은 또한 약간 수직으로 확장되어 검은색 플라스틱 하우징에 배치되었습니다. 하우징은 대부분의 경우 직사각형입니다. 크기와 PIN의 차이에 따라 패키지 크기가 달라집니다. 대부분 숫자는 4에서 64 사이입니다. DIP 패키지에는 여러 유형이 있습니다. 그러나 MDIP(Molded Dual In-Line Package)와 PDIP(Plastic Dual In-Line Package)가 가장 일반적입니다.

표준 ：

표준은 다른 유형의 관통 구멍 장착 패키지입니다. 모르셨다면 Standard는 가장 일반적이고 인기 있는 IC 패키징 유형입니다. 많은 PCB 어셈블러와 전자 산업 종사자들은 이러한 유형의 패키징에 의존합니다. 여기에서 핀의 간격은 0.1인치 떨어져 있습니다. 이 유형의 포장에서 터미널 열 사이의 공간은 7.62mm입니다.

축소 ：

수축은 또한 또 다른 인기 있는 스루홀 집적 회로 실장 패키지입니다. 수축은 표준과 매우 유사하지만 리드 피치는 1.778mm입니다. 그것들은 조금 더 작고 높은 핀 밀도 패키징을 사용하는 경향이 있습니다.

선형 패키지의 지그재그(ZIP) ：

이러한 유형의 패키징에서 핀 삽입은 회로 기판에 수직입니다. 패키지의 핀 정렬은 수직이며 서로 가깝게 위치하는 경향이 있습니다. 지그재그 선형 패키징은 전자 산업 전반에 걸쳐 인기가 없었습니다. 지그재그는 동적 RAM 칩에서 주로 많이 사용되는 단기 기술로 역사에 기록됩니다. 오늘날 많은 전자 제조업체에서 더 이상 IC 패키지로 사용할 생각조차 하지 않습니다. 대부분은 DIP 패키지, 표준 및 수축 포장에 의존합니다.

2.1.1 표면 실장 포장

표면 실장 패키징은 베어 PCB에서 구성 요소를 선택하고 배치하는 기술입니다. 이 제조 공정은 매우 빠르지만 다른 쪽에 결함이 있을 수 있습니다. 이러한 기술에서 흔히 볼 수 있는 부품의 소형화로 인해 결함이 발생할 수 있습니다.

부품을 서로 가까이 배치하면 결함을 감지할 수 없게 됩니다. 그럼에도 불구하고 IC 패키징의 한 형태입니다. 제조업체는 아래에 설명된 두 가지 방법으로 표면 실장 IC 패키징을 달성할 수 있습니다.

소형 L자형 리드 패키지 - 걸윙형 리드로 구성된 패키지입니다. 이 리드는 신체에서 L 방식으로 어느 방향으로든 올바르게 당겨지는 경향이 있습니다. 제조업체는 수평 모서리가 있는 단순한 직사각형 모양을 기반으로 기판에 쉽게 장착할 수 있습니다. 이러한 유형의 패키지는 플래시 메모리 및 RAM에 전원을 공급하는 데 사용되는 집적 회로에 널리 사용됩니다.

볼 그리드 어레이(BGA) - 간단히 말해 볼 그리드 어레이 또는 BGA는 컴퓨터에서 주로 볼 수 있는 표면 실장 패키지를 운반하는 칩입니다. 그러나 주변부가 연결될 수 있는 다른 IC 패키지와 달리 전체 바닥 표면은 BGA에 쉽게 장착할 수 있습니다. 더 짧은 볼 연결을 기반으로 BGA가 IC에 최고 속도를 제공한다는 것을 알 수 있습니다. 볼 그리드 어레이는 플라스틱 몰드를 사용하는 다른 유형의 IC 패키지입니다.

2.2 구조별 IC 패키지 분류

구성에 따라 IC 패키지를 분류할 수 있는 다양한 방법이 있습니다. IC 패키지에는 리드 프레임 유형과 기판 유형의 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 리드 프레임 패키징은 거의 모든 IC 패키징에서 많이 사용됩니다. 리드 프레임 패키징에서 프레임은 얇은 구리 층으로 구성됩니다. 주목해야 할 중요한 것은 이러한 유형의 포장에서 한 가지 크기가 항상 모든 사람에게 맞는 것은 아니라는 것입니다. 종종 고객은 맞춤형 리드 프레임을 요구합니다. 이 모든 것은 인쇄 회로 기판의 IC 크기에 따라 다릅니다.

리드 프레임 유형 외에도 회로 기판에 IC의 기판 유형 패키징이 있습니다. 여기서 패키지 기판은 코어 IC를 패킹하는 데 사용됩니다. 리드 프레임 IC 패키징은 IC와 회로 기판 간의 전기 신호 전송을 보장합니다. 이러한 유형의 패키징은 외부 스트레스로부터 값비싼 반도체를 보호하므로 이상적입니다.

기본 리드 프레임 및 기판 유형 IC 패키징 외에도 주목할 가치가 있는 것들이 있습니다. 다음은 그 중 일부입니다.

핀 그리드 배열

핀 그리드 어레이는 5세대 프로세서를 통해 몇 초 만에 많은 적용 가능성을 찾는 집적 회로 패키징 표준입니다. 소켓에 가장 많이 의존하며 어레이 패키지는 정사각형 또는 직사각형입니다. 핀 그리드는 필요한 연결을 올바르게 처리할 수 있기 때문에 더 큰 너비의 데이터 버스로 구성된 프로세서에 이상적입니다. 이러한 유형의 집적 회로 패키징에는 몇 가지 장점이 있습니다. 예를 들어 집적 회로당 핀 수가 많고 BGA보다 저렴합니다.

정사각형 평면 포장(무연 리드 프레임 포장)

IC가 존재하는 한 납 포장도 존재합니다. 이 패키징 유형은 IC의 나머지 플라스틱 몰드 캡슐화로 반도체 다이를 발견하기 때문에 쉽게 식별할 수 있습니다. 여기에서 금속 리드는 패키지의 둘레를 둘러싸고 있습니다. 또한 정사각형 평면 포장이라는 이름은 가장 많이 사용되는 패키지 유형 중 하나입니다. 대부분의 PCB 제조업체는 보드를 제조할 때 이러한 유형의 IC 패키징을 사용합니다.

쿼드 플랫 노 리드

마지막으로 가장 중요한 것은 Quad Flat No-lead IC 패키징입니다. 이것은 아주 작거나 다소 작은 IC 패키징입니다. 이러한 유형의 패키징은 일반적으로 칩의 크기에 따라 달라지며 표면 실장에서 가장 일반적입니다. 대부분 상당한 규모의 집적 회로 기판은 이러한 유형의 패키징에 의존합니다. 그러나 여기에 표면 실장 장치(SMD) 기술이 많이 적용된다는 점을 알아야 합니다. Quad Flat No-Lead 패킹은 비용이 저렴하고 고주파 사용에 이상적입니다. 그래도 조작이 비교적 쉬우며 신뢰성 측면에서 매우 높습니다.

(스루홀 IC)

3. 스루 홀 장착 대 표면 장착

앞서 언급한 것처럼 두 가지 유형의 IC 패키징이 일반적입니다. 즉, 관통 구멍 장착과 표면 장착입니다. 다음은 이 둘을 비교한 주목할만한 영역입니다.

크기 ：

패키지를 구멍을 통해 장착하려면 큰 부품이 필요합니다. 스루홀 PCB의 IC 크기와 SMT의 IC 크기를 비교하면 큰 차이를 알 수 있습니다. SMT는 더 작은 PCB 크기를 허용합니다. 즉, 여기서 IC는 도금된 스루홀과 달리 작고 컴팩트합니다.

IC를 패키징할 때 크기가 걱정된다면 스루홀보다 표면 실장을 선택하는 것이 좋습니다. 표면 실장이 작기 때문에 공간도 절약할 수 있습니다.

성분 밀도 ：

표면 실장 IC 패키징은 스루홀 패키징과 달리 부품 밀도가 높습니다. 표면 실장을 사용하면 기능을 달성하면서 훨씬 더 작은 공간에 모든 것을 맞출 수 있습니다. 구성 요소가 너무 큰 경향이 있는 관통 구멍의 경우에는 그렇지 않습니다.

예를 들어, 약 0.80인치 x 0.35인치 크기의 여러 14 또는 16핀 듀얼 인라인 프로세서는 1제곱인치 이하의 영역에 완벽하게 들어갈 수 있습니다. 그러나 반면에 스루홀 포장으로 도금했다면 불가능했을 것입니다.

조립 오류 수정：

어떤 시점에서 사용된 기술의 유형에 관계없이 오류가 발생하기 쉽습니다. 오류가 발생하면 수정 또는 수리가 필요할 수 있습니다. 오류 수정을 볼 때 도금된 스루홀 패키지로 매우 빠르게 수행할 수 있습니다.

구성 요소는 가시성과 수리 용이성을 위해 충분히 큽니다. 그러나 SMT가 항상 그런 것은 아닙니다. 부품이 작고 서로 가까이 있는 경향이 있기 때문에 오류 수정이 까다로워집니다.

전자기 호환성:

전자기 호환성은 전자 부품이 원하는 대로 작동하는 능력입니다. 그들은 전자기 환경에서 그렇게 해야 합니다.

스루홀에 비해 SMT에서 더 나은 전자기 호환성이 있습니다. 그 이유는 SMT가 더 짧은 반환 경로를 제공하기 때문입니다. 스루홀이 아닌 구성 요소가 서로 가깝게 위치하므로 반환 경로가 더 빨라집니다.

비용 ：

스루홀을 사용하면 SMT와 달리 상당한 비용 절감 효과가 있습니다. 예를 들어, 스루홀을 사용한 패키징은 상세하고 값비싼 장비를 사용할 필요가 없습니다.

이러한 유형의 실장으로 인해 회로 제조업체는 수십만 달러를 절약할 수 있습니다. 그러나 표면 실장에 관해서는 제조 비용이 약간 더 높은 경향이 있습니다. 예를 들어, 제조업체는 가장 비싼 시장 중 하나인 픽앤플레이스 기계를 사용해야 합니다.

(표면 실장 PCB)

4. 집적 회로 패키징 재료

전자 포장은 최근 가장 재료 집약적인 응용 분야 중 하나입니다. 제조업체는 여기에서 여러 재료를 사용해야 합니다.

IC 포장 – 재료의 종류：

여기에 있는 재료 유형에는 반도체, 유리, 세라믹, 복합 재료, 금속 및 폴리머가 포함됩니다. 유리와 세라믹은 절연체 또는 유전체로 작동하는 반면 폴리머는 전도체로 작동합니다.

반면에 금속은 패키지에서 도체 역할을 합니다. 복합 재료에는 전기 전도체 또는 열 향상으로 작용할 수 있는 재료가 혼합되어 있습니다.

IC 포장–패치 재료：

이러한 상황에 처한 경우 를 사용하여 패치를 만들어야 합니다. 패치는 원하지 않는 구멍을 덮는 천 조각입니다.

사용할 수 있는 패치 재료가 많이 있습니다. IC 패키징 중에 여러 개를 사용할 수 있습니다. 그러나 이상적인 재료 중 일부는 압전 재료입니다.

IC 포장 – 실런트：

마지막으로 IC 패키징에 관해서는 실런트에 대해 자주 들어볼 수 있습니다. 그러나 채권과 그 용도는 무엇입니까? 이름에서 알 수 있듯이 접착제는 개인이 닫고 싶은 모든 것을 밀봉하는 데 사용하는 재료입니다. 밀봉제의 주요 기능은 밀봉 장치가 방수 또는 기밀 상태인지 확인하는 것입니다.

IC 패키징 중에 물이나 공기가 IC의 나머지 부분을 손상시키지 않도록 하기 위해 실런트가 필요합니다. 이러한 이유로 채권은 필수입니다. 실리콘 실란트는 사용하기에 이상적인 접착제 유형 중 하나로 제공됩니다. 오래 지속되며 전체 패키지를 부식으로부터 완벽하게 보호합니다.

(IC 포장재)

5. IC 패키징의 조립 방법

IC 어셈블리는 IC에 있는 출력 및 입력 본드 패드를 패키지의 해당 본드 패드에 전자적으로 연결합니다. 우리의 경우 상자는 시스템 수준 인쇄 회로 기판입니다. 제조업체에서 사용하는 IC 패키징에는 여러 유형이 있습니다. 가장 일반적인 것 중 일부는 다음과 같습니다.

IC 패키징 – 이중 인라인 패키지 ：

Dual-in-line 패키지 또는 간단히 DIP는 IC 패키징의 가장 일반적인 조립 방법 중 하나입니다. 듀얼 인라인 패키지는 직사각형 하우징으로 구성된 전자 장치 패키지입니다. 전기 연결 핀의 두 개의 인접한 평행 행이 있습니다.

상자는 PCB에 구멍을 통해 장착되거나 소켓에 삽입될 수 있습니다. 당신이 충분히 관심이 있다면 대부분의 사람들이 DIP를 DIPn으로 지칭한다는 것을 알게 될 것입니다. . 여기, n 총 핀 수를 나타냅니다. 예를 들어, 8개의 수직 리드로 구성된 2행의 마이크로 회로 패키지는 DIP18이 됩니다.

IC 포장 – 소형 개요 패키지 ：

소형 아웃라인 패키지는 제조업체가 특히 소형인 경우 IC 패키징을 달성하기 위해 사용하는 또 다른 IC 패키징 조립 방법입니다. 작은 윤곽 패키지는 DIP보다 약간 좁고 짧습니다. 좌우 피치는 6mm이고 본체 너비는 3.9mm입니다. 그러나 해당 패키지에 따라 치수가 다르다는 점에 유의해야 합니다.

IC 패키징–볼 그리드 어레이 ：

볼 그리드 어레이는 다양한 어셈블리를 사용하여 250~1089개의 입력 및 출력 패키지를 제공합니다. 또한 가장 일반적인 IC 조립 방법 중 하나입니다.

IC 패키징 – 쿼드 플랫 패키지 ：

쿼드 플랫 패키지는 많은 제조업체에서 사용하는 IC 조립 방식입니다. 많이 사용하는 이유는 하나의 큰 이유에서 가능하기 때문입니다.

이를 통해 높은 상호 연결로 구성된 SMD IC를 전자 회로에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 쿼드 플랫 팩 집적 회로는 핀 수가 다양한 여러 형식으로 되어 있습니다.

(Dual-in-line IC 패키징)

6. IC 패키징 유형을 어떻게 선택해야 합니까?

계속하기 전에 좋은 포장의 중요성을 강조해야 합니다. PCB에서 원활한 취급 및 조립을 보장하려면 집적 회로가 패키지에 있어야 합니다. 손상 및 부식을 방지할 수 있으므로 올바른 패키지를 선택하는 것이 중요합니다. 그렇다면 올바른 유형의 IC 패키징을 선택하는 방법은 무엇입니까? 이해하려면 계속 읽으세요.

• I/O 수-첫 번째, I/O 수는 패키지를 선택할 때 중요합니다. 여기서 BGA는 높은 핀 수에 가장 적합합니다. 그러나 핀 수를 줄이기 위해 시장에 나와 있다면 QFN 패키지가 이상적입니다.
• 열 관리-둘째, 열 관리와 관련된 사항을 고려해야 합니다. 오늘날 IC의 크기는 더 작지만 전기 및 열 부품의 누출을 방지하기 위해 더 광범위한 솔더 마스크가 있는 경향이 있습니다. PCB 공급업체와 기능에 대해 논의하세요. 따라서 열 관리가 중요한 이유인 너무 많은 열을 생성할 가능성이 높습니다. 반면에 BGA는 효과적인 열 방출을 나타내는 경향이 있으므로 BGA를 사용하는 것이 좋습니다.
• 고속 I/O-세 번째는 IC 패키징을 선택할 때 고속 I/O와 같은 문제를 고려하십시오. 언제든지 IC I/O 신호를 상호 연결하기 위해 패키지의 품질을 방해하고 싶지 않습니다. 최상의 고주파수 신호를 얻으려면 플립 BGA를 고려하십시오.
• PCB 조립-마지막으로 PCB 조립이 중요합니다. 가능한 한 최단 시간 내에 IC 패키지를 조립할 수 있습니까? 모든 제공자가 원하는 것을 제공할 수 있는 것은 아니므로 미리 이 요소를 고려하십시오.

(정확하게 조립된 IC 칩)

7. IC 패키징의 용도 및 장점

IC는 거의 모든 전자 회로에서 몇 가지 필수적인 역할을 합니다. 데이터 및 계산의 전체 처리를 수행합니다. IC는 또한 데이터를 저장하는 가장 중요한 요소 중 하나입니다. IC가 없으면 전자 회로(예:PCB)가 의도한 대로 작동하지 않습니다.

IC 패키징에는 몇 가지 주목할만한 장점이 있습니다. 예를 들어 IC 패키징은 손상 및 부식으로부터 구성 요소를 보호합니다. 또한 전체 시스템에 적절한 전류가 흐르도록 합니다.

IC 패키징은 IC 다이의 좁은 피치에서 연결을 "확산"하는 메커니즘으로 작동하므로 IC 패키징도 유용합니다. 상자는 이러한 메커니즘을 대부분의 PCB 제조업체가 요구하는 넓은 피치 영역으로 퍼뜨립니다.

(적절하게 패키징된 IC)

요약

이미 보았듯이 전자 시스템용 IC 패키징에는 생각보다 많은 것이 있습니다. 전자 분야의 기존 플레이어와 신규 플레이어는 모두 자신을 명확하게 이해해야 합니다.

이렇게 하면 여기에서 새로운 개발 소식을 접할 수 있습니다.

다양한 유형의 IC 패키지 또는 PCB와 관련된 질문이 있습니까? 자유롭게 회로 기판 쇼핑을 하세요. 다양한 일이 혼란스러울 수 있습니다. 단면 PCB, 양면 PCB 또는 기타 유형의 PCB 중 무엇을 원하든 당사에 문의할 수 있습니다. 우리는 고객이 비즈니스를 위해 정보에 입각한 전자 부품 결정을 내리는 데 필요한 정보를 제공하는 것을 자랑스럽게 생각합니다.