なぜセラミックICパッケージングなのか？

エレクトロニクスの知識がない人として、なぜICがセラミックやプラスチックの中にパッケージされているのでしょうか。できるだけ早く熱を放出したいと思っていました。セラミックは優れた断熱材です。

ICパッケージでは、可能な限り低い熱抵抗で熱を放散することが確かに望ましいです。

ただし、同時に、少なくとも処理または環境にさらされる可能性のある個別のコンポーネントについては、電気絶縁と酸化/腐食からの保護も望ましいです。

セラミックやプラスチックなどの断熱パッケージは、この断熱と保護を可能にすると同時に、一部のパッケージでは統合されたヒートシンクやヒートシンクタブなどの制御された経路を通じて、または他のパッケージでは単にピンを通じて放熱を可能にします。

多くのICパッケージは、PCBに直接接続する回路アセンブリプロセスのために、ベアダイまたはウェーハレベルチップスケール（WLCSP）パッケージとしても販売されています。ベアチップは、回路基板にリードバンプをはんだ付けまたはボンディングした後、エポキシポッティングまたは同様の保護コーティングを使用して環境的に保護されます。

もちろん、このような裸のパッケージには、はるかに大きなIC（およびより大きなコンタクトピッチ）パッケージよりも高度なアセンブリ機器が必要なので、すべての人に適しているわけではありません。

セラミックパッケージで最も一般的に見られるタイプのチップは、UV消去可能なメモリを備えたものです。プログラム後にプログラムを再利用できるようにするには、ダイをかなりの量のUV光にさらす必要があります。これには、チップにクオーツウィンドウが必要であり、次にクオーツウィンドウをチップに取り付けるには、チップのパッケージを、クオーツの熱膨張特性と合理的に一致するもので作成する必要があります。石英ウィンドウがエポキシパッケージに取り付けられている場合、パッケージの熱膨張と収縮によりシールが機能しなくなり、大気（水蒸気を含む）が部品に到達して破壊する可能性があります。少し「乳白色」に見えるプラスチック製の窓が付いたエポキシでできているように見える1つのチップを一度見ました。しなかった ただし、それを確認するのに十分に注意して調べます。プラスチック製の窓であれば、おそらく数回のUV消去サイクルで使用できたでしょうが、多くのプラスチックは比較的短時間でUV露光を劣化させます。EPROMチップをプラスチックケースで作成すると、数回の使用で失敗したとしても、非窓部品の代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分に再利用でき、代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分安価であることを誰かが考えたのかもしれませんセラミック部品の。とはいえ、彼らがこれまで流行ったとは思わない。d窓のない部品の代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分に再利用可能であり、セラミック部品の代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分に安価であること。とはいえ、彼らがこれまで流行ったとは思わない。d窓のない部品の代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分に再利用可能であり、セラミック部品の代わりにそれらを使用することを正当化するのに十分に安価であること。とはいえ、彼らがこれまで流行ったとは思わない。

私がセラミック部品を見た他の主な場所は、ヒートシンクが付いている金属製のトップがあった場所でした。ここでも、温度条件が変化してもシールが機能しなくなるのを防ぐために、セラミックの寸法安定性が必要でした。

セラミックは、レーダーや携帯電話の基地局の塔に不可欠な絶縁特性とインピーダンス特性を備えているため、RFおよびマイクロ波アプリケーションで使用されます。多くのプラスチックとエポキシは空気から湿気を吸収します。湿度変化による特性変化。これは周波数チューニングに影響します。軌道衛星の水素と酸素による侵入と損傷を遅らせるのに十分なほど密封できます。

熱伝導率については、BeOは非常に優れていますが、製造プロセスには危険が伴います。窒化アルミニウムは熱的にかなり良く、デザインに合った曲として使用できます。最後に、プラスチックのもう1つの問題は、一部のチップが熱くなって、溶けたり壊れたりすることです。RF周波数に影響を与えないセラミックコーティングされた金属を使用するアプリケーションがあります。

オールドスクールのパーツはあまり人気のない金属缶に入っていました。缶は、大量生産された部品には一般的ではありません。セラミックおよびプラスチックパッケージは、かなり高い熱伝導率（〜20W / m∙K）を持つように設計されており、金属パッケージの数分の1のコストで提供されます。セラミックパッケージは高アルミナ材料であるため、通常は白色です。プラスチックパッケージは、熱と静電荷の両方を放散するカーボンブラックまたはグラファイト、あるいはその両方を含んでいるため、黒色です。

90年代初頭の軍用メモリダイは、金メッキセラミックパッケージを備えたセラミックパッケージでした。私は、共晶ダイアタッチマシンのアルミニウムウェッジバインダーとベベルソーを維持するバックエンドアセンブリのクリーンルームで作業しました。プロセスは、金シリコン共晶ダイボンドアルミニウムウェッジボンドでした。寿命試験とともに、バーンインで20gs以上のポストを受けたダイボンド