Типы корпусов микросхем

Корпус интегральной микросхемы (ИМС) — это несущая система с полной герметичностью и часть конструкции, предназначенная защищать кристалл интегральной схемы от неблагоприятных воздействий и для электрического соединения с внешними цепями с помощью выводов. Для упрощения технологии автоматизированной сборки (монтажа) РЭА, включающей в себя ИМС, типоразмеры корпусов ИМС стандартизованы. ИМС выпускаются в двух конструктивных вариантах — корпусном и бескорпусном.

Бескорпусные микросхемы и микросборки

Бескорпусная микросхема — представляет собой полупроводниковый кристалл, используемый для монтажа в гибридную микросхему или микросборку ( также можно осуществить установку напрямую непосредственно на печатную плату). Как правило, после монтажа, на микросхему наносят защитный лак или компаундом, для предотвращения или уменьшения влияние на кристалл неблагоприятных факторов окружающей среды.

Корпусные микросхемы

Большинство производимых микросхем предназначена для отправки конечному потребителю, и это заставляет производителя применять меры по сохранности кристалла и самой микросхемы. Для уменьшения воздействия окружающей среды на время доставки и хранения у конечного покупателя, полупроводниковые кристаллы упаковываются особым способом.

История различных видов корпусов

Изначально интегральные схемы упаковывались в плоские керамические корпуса. Такой тип корпусов широко применяется военными благодаря его высокой надежности и небольшого размера. Коммерческие микросхемы перешли к корпусам DIP (англ. Dual In-line Package), изначально в его изготовлении использовали керамику, но затем перешли на более дешевый пластик. В 1980-х годах количество контактов СБИС превысило возможности DIP корпусов, что привело к созданию корпусов PGA (англ. pin grid array) и LCC(англ. leadless chip carrier). В конце 80-х, с ростом популярности поверхностного монтажа, появляются корпуса SOIC (англ. Small-Outline Integrated Circuit), имеющие на 30-50 % меньшую площадь чем DIP и на 70 % более тонкие и корпуса PLCC (англ. Plastic leaded chip carrier). В 90-х начинается широкое применение plastic quad flat pack (PQFP) и TSOP (англ. thin small-outline package) для интегральных схем с большим количеством выводов. Для более сложных и поздних микропроцессоров, особенно предназначенных для установки в сокеты, используются PGA-корпуса. В наше время, такие производители как Intel и AMD стали использовать в своей продукции корпусы LGA на замену устаревшим PGA.

Корпуса BGA (англ. Ball grid array) существуют с 1970-х годов. В 1990-х годах были разработаны корпуса FCBGA (BGA, собранная методом перевернутого кристалла), такая архитектура позволяет применять намного большее количество выводов, чем другие типы корпусов. В FCBGA кристалл монтируется в перевернутом виде и соединяется с контактами корпуса через столбики (шарики) припоя. Монтаж методом перевернутого кристалла разрешает располагать контактные площадки по всей площади кристалла, а не только по краям.

В наше время активно развивается подход с размещением нескольких полупроводниковых кристаллов в едином корпусе, так называемая «Система-в-корпусе» (англ. System In Package, SiP) или на общей подложке, часто керамической, так называемый MCM (англ. Multi-Chip Module).