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封裝技術如何助力芯片小型化

電子工程師 ? 來源:lq ? 2018-12-17 17:06 ? 次閱讀

談到AC-DC電源開關的封裝,眾多生產廠家,有著說不盡的痛,和訴不完的無奈,在整個AC-DC電源的產業處在科技鏈最底端的封裝廠,是最受非議的存在,面對數百萬才買到的進口激光機,面對的卻是來自五花八門的封裝需求,當廠家在信心滿滿的面對著世界近乎頂級的激光機時,卻在封裝著“老套筒”那種無奈。

封裝,就是指把硅片上的電路管腳,用導線接引到外部接頭處,以便與其它器件連接。封裝形式是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方面的作用,而且還通過芯片上的接點用導線連接到封裝外殼的引腳上,這些引腳又通過印刷電路板上的導線與其他器件相連接,從而實現內部芯片與外部電路的連接。因為芯片必須與外界隔離,以防止空氣中的雜質對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下 降。另一方面,封裝后的芯片也更便于安裝和運輸。由于封裝技術的好壞還直接影響到芯片自身性能的發揮和與之連接的PCB(印制電路板)的設計和制造,因此它是至關重要的。

電源芯片的創新方向,近幾年我們看到的主要是圍繞一些新材料展開,除此之外,模塊化成為一個重要的趨勢,如何實現低功耗、小尺寸、高集成度、高功率密度成了電源廠商普遍的課題,

電源芯片的工藝進程在多大程度上影響廠商產品定義

封裝技術如何助力芯片小型化

就AC-DC變換器的產品推廣來說,同一款封裝常常會面臨功率不同的情況,因此選擇最合適的變換器模塊電源封裝就顯得至關重要。那么,在進行AC-DC變換器的電源封裝挑選時應該注意哪些事項才能起到最佳效果?下面就讓我們一起來看看其中的門道。

封裝時主要考慮的因素

1、芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率,盡量接近1:1;

2、引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠,以保證互不干擾,提高性能;

3、基于散熱的要求,封裝越薄越好。

封裝大致經過了如下發展進程

結構方面:TO-》DIP-》LCC-》QFP-》GA-》BGA -》CSP-》MCM;

材料方面:金屬、陶瓷-》陶瓷、塑料-》塑料;

引腳形狀:長引線直插-》短引線或無引線貼裝-》球狀凸點;

裝配方式:通孔插裝-》表面組裝-》直接安裝

作為AC-DC變換器的電源封裝形式有很多,既有符合國際標準要求的,也有符合國內要求的,這就需要在通用原則下展開篩選。通常在進行電源模塊封裝選擇時,需要做到以下三個方面。

第一,一定功率條件下需保證體積越小越好。在封裝的過程中,體積縮小意味著空間的擴大,這樣才能給系統的其他部分提供更多空間,保障功能的完整性。

第二,在進行封裝選擇時,應當盡量去選擇符合國際標準的產品。由于國際標準是面向全球廠家而制定和要求的,要求高,兼容性能比較好。除此之外,國際上采用該標準的廠家也非常多,在供貨選擇上有更廣闊的選擇空間,不會造成選擇上的局限性。

第三,在進行封裝選擇時應著重考慮具有可擴展性的產品,以便于日后的系統擴容和升級。在符合國際要求的基礎上,目前業界比較廣泛使用的封裝模式是半磚、全磚封裝的形式。這兩種封裝模式能夠與國際知名品牌VICOR、 LAMBDA等完全兼容。一般情況下,國際上半磚產品的功率范圍覆蓋范圍是50~200W,而全磚產品的覆蓋范圍是100~300W,可以涵蓋國內和大部分國際產品的要求。

本人認為,決定封裝形式的兩個關鍵因素是封裝效率和引腳數。為什么這樣講?首先封裝效率是指芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率,原則是二者盡量接近1:1,封裝效果最好;其次,引腳數越多,越高級,封裝時工藝難度也相應增加,原則上引腳要盡量短以減少延遲,引腳間的距離盡量遠,以保證互不干擾,提高性能;當然,基于散熱的要求,封裝越薄越好

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原文標題:AC-DC變換器電源IC封裝,創新發展該怎樣抉擇?

文章出處:【微信號:mojay_semi,微信公眾號:茂捷半導體】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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