Полупроводниковый пакет
Полупроводниковый корпус представляет собой металлический, пластиковый, стеклянный или керамический корпус, содержащий одно или несколько дискретных полупроводниковых устройств или интегральных схем . Отдельные компоненты изготавливаются на полупроводниковых пластинах (обычно кремниевых ), а затем нарезаются на кристаллы, тестируются и упаковываются. В корпусе предусмотрены средства для подключения к внешней среде, например к печатной плате , с помощью выводов, таких как площадки, шарики или штифты; и защита от угроз, таких как механическое воздействие, химическое загрязнение и воздействие света. Кроме того, он помогает рассеивать тепло, выделяемое устройством, с помощью распределителя тепла или без него.. Используются тысячи типов пакетов. Некоторые из них определяются международными, национальными или отраслевыми стандартами, в то время как другие зависят от конкретного производителя.
Полупроводниковый корпус может иметь всего два вывода или контакта для таких устройств, как диоды, или, в случае современных микропроцессоров , корпус может иметь сотни соединений. Очень маленькие пакеты могут поддерживаться только своими проводными выводами. Более крупные устройства, предназначенные для приложений с высокой мощностью, устанавливаются в тщательно спроектированных радиаторах , чтобы они могли рассеивать сотни или тысячи ватт отработанного тепла .
Помимо обеспечения соединения с полупроводником и отвода отходящего тепла, корпус полупроводника должен защищать «чип» от окружающей среды, особенно от проникновения влаги. Бродячие частицы или продукты коррозии внутри упаковки могут ухудшить работу устройства или привести к поломке. [1] Герметичная упаковка практически не допускает газообмена с окружающей средой; такая конструкция требует стеклянных, керамических или металлических корпусов.
Производители обычно печатают — используя чернила или лазерную маркировку — логотип производителя и номер детали производителя на упаковке, чтобы было легче различать множество различных и несовместимых устройств, упакованных в относительно небольшое количество видов упаковок. Маркировка часто включает 4-значный код даты, часто представленный как YYWW, где YY заменяется двумя последними цифрами календарного года, а WW заменяется двузначным номером недели . [2] [3]
Для выполнения соединений между интегральной схемой и выводами корпуса используются проволочные соединения , при этом тонкие провода соединяются с выводами корпуса и прикрепляются к токопроводящим площадкам на полупроводниковом кристалле. Провода снаружи упаковки могут быть припаяны к печатной плате или использованы для крепления устройства к полоске с биркой. Современные устройства для поверхностного монтажа исключают большинство просверленных отверстий в печатных платах и имеют короткие металлические выводы или контактные площадки на корпусе, которые можно закрепить с помощью пайки оплавлением в печи. В аэрокосмических устройствах в плоских упаковках могут использоваться плоские металлические выводы, прикрепленные к печатной плате с помощью точечной сварки , хотя этот тип конструкции в настоящее время встречается редко.
Ранние полупроводниковые устройства часто вставлялись в разъемы, например электронные лампы . По мере совершенствования устройств со временем разъемы оказались ненужными для обеспечения надежности, и устройства были припаяны непосредственно к печатным платам. Корпус должен выдерживать высокие температурные градиенты пайки, не оказывая нагрузки на полупроводниковый кристалл или его выводы.
