วิวัฒนาการของเทคโนโลยีเฟรมนำ IC และผลกระทบต่อบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์

การเดินทางของ กรอบตะกั่ว IC ได้สะท้อนความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ตั้งแต่วันแรก ๆ ของการติดตั้งผ่านหลุมด้วยแพ็คเกจคู่ในบรรทัด (DIP) ไปจนถึงแพ็คเกจชิปขนาดกะทัดรัด (CSP) ในปัจจุบันเฟรมนำได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของ miniaturization ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ เริ่มแรกได้รับการออกแบบให้เป็นเฟรมเวิร์กโลหะอย่างง่ายเพื่อรองรับและเชื่อมต่อชิป, เฟรมนำ IC ที่ทันสมัยตอนนี้รวมรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนวัสดุขั้นสูงและการรักษาพื้นผิวที่แม่นยำเพื่อจัดการสัญญาณความเร็วสูงและโหลดความร้อนในระบบอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

หนึ่งในรูปแบบบรรจุภัณฑ์แรกสุดที่ใช้เฟรมตะกั่วคือแพ็คเกจจุ่มซึ่งครองอุตสาหกรรมในช่วงปี 1970 และ 1980 แพ็คเกจเหล่านี้มีหมุดสองแถวขนานและเหมาะสำหรับการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) โดยใช้เทคโนโลยีผ่านหลุม อย่างไรก็ตามเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เริ่มหดตัวและความคาดหวังประสิทธิภาพก็เพิ่มขึ้นรูปแบบบรรจุภัณฑ์ใหม่เช่นแพ็คเกจแบนรูปสี่เหลี่ยม (QFP) ก็เกิดขึ้น ระยะห่างตะกั่วที่ดีขึ้นเหล่านี้ต้องการและการกระจายความร้อนที่ดีขึ้นผลักดันขีด จำกัด การออกแบบของเฟรมนำ IC แบบดั้งเดิมและกระตุ้นนวัตกรรมในเทคนิคการแกะสลักและการปั๊ม

ในช่วงปลายปี 1990 และต้นปี 2000 การเพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี Flip-Chip และ Ball Grid Array (BGA) แนะนำการเปลี่ยนไปจากการเชื่อมสายในบางแอปพลิเคชัน แต่สำหรับอุปกรณ์ประสิทธิภาพที่ไวต่อต้นทุนและช่วงกลางเฟรมนำ IC ยังคงเป็นศูนย์กลางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแพ็คเกจบางโปรไฟล์เช่นแพ็คเกจเล็ก ๆ ขนาดเล็ก (TSOP) และต่อมาในรูปแบบขั้นสูงเช่น No-Leads คู่ (DFN) และ Quad Flat No-leads (QFN) การออกแบบที่ใหม่กว่าเหล่านี้ไม่เพียง แต่ช่วยลดรอยเท้า แต่ยังปรับปรุงการนำไฟฟ้าและการจัดการความร้อน - การพิจารณาที่สำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มือถือและยานยนต์

การพัฒนาเฟรมตะกั่ว IC ที่มีความหนาแน่นสูงถือเป็นเหตุการณ์สำคัญอีกประการหนึ่งในวิวัฒนาการนี้ เมื่อวงจรรวมมีความซับซ้อนมากขึ้นความจำเป็นสำหรับเฟรมตะกั่วจึงสามารถรองรับโอกาสในการขายได้หลายร้อยคนในพื้นที่ จำกัด สิ่งนี้นำไปสู่การใช้เทคโนโลยีการแกะสลักบางเฉียบและวิธีการตัดด้วยเลเซอร์ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถผลิตเฟรมตะกั่วที่มีความแม่นยำระดับไมครอน ความก้าวหน้าเหล่านี้ช่วยให้ระยะห่างระดับเสียงที่ดีขึ้นและการรบกวนของสัญญาณลดลงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในโมดูลการสื่อสารความถี่สูงและระบบฝังตัว

เทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิวยังมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของเฟรมนำ IC เทคนิคต่าง ๆ เช่นการแกะสลักแบบไมโคร, การทำให้ขรุขระด้วยไฟฟ้าและการเกิดออกซิเดชันสีน้ำตาลได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างกรอบตะกั่วและสารประกอบการขึ้นรูปในขณะที่ทำให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับวัสดุพันธะต่างๆเช่นทองคำอลูมิเนียมและสายทองแดง การรักษาเหล่านี้ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความชื้นและความน่าเชื่อถือโดยรวมของ ICS ที่บรรจุไว้ช่วยให้ผลิตภัณฑ์จำนวนมากบรรลุการจำแนก MSL.1 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่สำคัญในสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง

ในขณะที่บรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ยังคงพัฒนาไปสู่ระบบในแพคเกจ (SIP) และการรวม 3 มิติเฟรมนำ IC ยังคงเป็นองค์ประกอบพื้นฐานแม้จะมีการแข่งขันที่เพิ่มขึ้นจากโซลูชันที่ใช้สารตั้งต้น การปรับตัวความประหยัดต้นทุนและประวัติที่พิสูจน์แล้วในการผลิตจำนวนมากทำให้มั่นใจได้ว่ามันเกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่องในอุตสาหกรรมที่หลากหลายตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและการสื่อสารโทรคมนาคมไปจนถึงระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมและโซลูชั่นการเคลื่อนย้ายอัจฉริยะ ที่โรงงานของเราเรายังคงลงทุนในกระบวนการผลิตเฟรมตะกั่วรุ่นต่อไปเพื่อให้ก้าวไปข้างหน้าแนวโน้มเหล่านี้และส่งมอบส่วนประกอบที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการทางอิเล็กทรอนิกส์ของวันพรุ่งนี้

การเลือกสิทธิ์ กรอบตะกั่ว IC ไม่ได้เกี่ยวกับการเชื่อมต่อขั้นพื้นฐานอีกต่อไป - มันเกี่ยวกับการเปิดใช้งานระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ชาญฉลาดเร็วขึ้นและทนทานมากขึ้น ด้วยประสบการณ์หลายปีในการออกแบบและผลิตเฟรมตะกั่วพิเศษสำหรับการพัฒนามาตรฐานบรรจุภัณฑ์เรามุ่งมั่นที่จะสนับสนุนนวัตกรรมทั่วห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ ไม่ว่าคุณจะกำลังพัฒนาอุปกรณ์ IoT ที่ทันสมัยหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ที่แข็งแกร่งเฟรมนำของเราได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในระดับสูงสุดในแอพพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริง