適切な集積回路パッケージは、エレクトロニクスがうまく機能し、長持ちするのに役立ちます。Ic包装デザインや材料の小さな変更は、デバイスを作ることができます何時間も良くも悪くも働く、ストレス下の集積回路モデルのテストが示しているように。エレクトロニクスプロジェクトに必要なものに合った適切なパッケージを選択する必要があります。

• 世界の包装市場の36% 以上現在、アクティブソリューションを使用して、物事の信頼性を向上させ、お金を節約しています。
  プロジェクト内のすべてのicのicパッケージとパッケージの選択について考える必要があります。

重要なポイント

• プロジェクトに必要なものに一致するICパッケージを選択します。それがどれだけうまく機能するか、そのサイズ、熱をどのように処理するか、そしてそれが信頼できるかどうかを考えてください。 -さまざまなパッケージタイプを見てください。いくつかはより少ないスペースを取ります。他の人は熱を扱うのが上手であるか、より多くのピンを持っています。 -プロジェクトに必要なもののリストを作成します。使用する熱と信号の量を確認してください。パッケージがあなたのと働くことを確かめて下さいアセンブリツールです。 -適切な認証を取得しているプロバイダーを選択します。また、質の高いレポートも必要です。これは、パッケージングが信頼性が高く、高価すぎないことを確認するのに役立ちます。 -あなたが選んだパッケージのためにあなたのPCBレイアウトとアセンブリステップを設計してください。これはあなたのデバイスが長持ちするのに役立ちます。

集積回路パッケージングの主な要因

パフォーマンスのニーズ

プロジェクトのニーズに合ったicパッケージを選択する必要があります。適切なパッケージは、チップの動作を改善し、長持ちさせるのに役立ちます。ICパッケージングは、チップを損傷、水、ほこりから安全に保ちますを使用します。また、熱を遠ざけるのに役立ち、チップを安定させます。早期故障率や高温動作寿命などのテストパッケージがチップの動作時間にどのように影響するかを示します。高速または強力な電子機器が必要な場合は、これらのニーズをサポートするパッケージを選択してください。いくつか高度なパッケージ、3Dパッケージとシステムインパッケージのような、チップをより良く機能させ、より少ない電力を使用できます。

スペースとピン数

Icパッケージを選ぶときにスペースとピンの数が重要ですを使用します。プロジェクトに多くの接続が必要な場合、または小さなスペースに収まる必要がある場合は、多くのピンを備えた小さなパッケージが必要です。以下の表は、さまざまなパッケージタイプがさまざまなニーズにどのように適合するかを示しています。

Icのパッケージを選ぶ前に、ピンの数とサイズを常に確認する必要があります。

熱管理

熱管理はic包装にとって非常に重要です。チップが熱くなりすぎると、動作が停止する可能性があります。BGAやQFNなどの一部のパッケージは、チップを涼しく保つのに役立ちます。研究は液体冷却および特別な材料ができることを示しますチップ熱を最大26% 下げるを使用します。良い熱管理はあなたのicを安全に保ち、それが長持ちするのを助けます。強力なチップについては、熱をよく取り除くパッケージを探してください。

コストと信頼性

Icパッケージとサービスを選択すると、コストと信頼性が重要になりますを使用します。予算に合ってチップを安全に保つパッケージが必要です。コストには、材料の価格、チップの組み立て、およびテストが含まれます。熱サイクリングや機械的衝撃などの信頼性テストでは、パッケージがストレスに対処できるかどうかを確認します。システムインパッケージや既知の良いダイのようなパッケージは、お金を節約し、優れた信頼性を得るのに役立ちます。集積回路パッケージサービスを選択するときは、常にコスト、信頼性、パフォーマンスについて考えてください。

ICパッケージタイプ

エレクトロニクスプロジェクトに取り組むときは、さまざまなicパッケージタイプについて知る必要があります。各タイプには、独自の形状、サイズ、およびチップをボードに接続する方法があります。適切なICパッケージは、チップがうまく機能し、デザインにフィットするのに役立ちます。多くのタイプが表示されますが、現代のエレクトロニクスではより一般的なものもあります。

DIPとSOP

二重インラインパッケージ (DIP)最も古いicパッケージタイプの1つです。2列のピンでDIPを見つけることができます。このパッケージはあります扱いやすく、テストのために大きいを使用します。単純なプロジェクトやピンをプローブする必要があるときにDIPを使用できます。ただし、DIPは多くのスペースを占有し、多くのピンをサポートしていません。電子機器が小さくなるにつれて、Small Outline Package (SOP) が普及しました。SOPは一種のsmdパッケージです。両側にリードがあり、表面実装技術によく適合します。SOPはスペースを節約し、自動組み立てに適しています。あなたは多くの低ピンカウントチップでSOPを見つけるでしょう。DIPは学習や修理に適していますが、SOPはコンパクトで最新のデバイスに適しています。

QFPおよびBGA

クワッドフラットパッケージ (QFP) とボールグリッドアレイ (BGA) は、高度なicパッケージタイプです。QFPは4つの側面すべてにリードを持っています。DIPやSOPよりも多くのピンをサポートし、表面実装デバイスによく適合します。QFPはマイクロコントローラとパワーチップで一般的です。BGAよりも検査と修理が簡単です。BGAは、リードの代わりにチップの下に小さなボールを使用します。このパッケージはあなたに与えます高いピン密度と素晴らしい熱管理を使用します。BGAは、プロセッサやFPGAなどの高速チップに最適です。ただし、BGAには組み立てと修理のための特別なツールが必要です。接続が見えないため、X線検査が必要です。

適切なSMDパッケージの選択

正しいsmdパッケージを選択することは、プロジェクトの成功の鍵です。SMDは表面実装デバイスの略です。これらのパッケージを使用すると、穴を開けることなくチップをボードに直接配置できます。多くから選ぶことができますSmdパッケージタイプ、SOIC、QFP、BGA、TSSOP、QFNなど。各smdコンポーネントパッケージには独自の利点があります。たとえば、SOICは扱いやすく、標準のロジックチップに適合します。QFPおよびQFNはマイクロコントローラーのためによく働きます。BGAは、高速でピン数の多いチップに最適です。Smdパッケージを選ぶときは、スペース、ピン数、熱、組み立てのしやすさを考えてください。Surface mountテクノロジーは、より小型で高速で信頼性の高いデバイスを構築するのに役立ちます。ICパッケージをチップのニーズとアセンブリスキルに合わせる必要があります。

ヒント: ツールとスキルが選択したsmdパッケージと一致するかどうかを常に確認してください。一部のタイプには、特別な機械または慎重なはんだ付けが必要です。

ICパッケージングの選択ステップ

適切なICパッケージを選択するには、適切な計画が必要です。チップとプロジェクトのニーズに合わせて手順を実行する必要があります。これは、最高のicパッケージとサービスを見つけるのに役立ちます。スマートな選択をし、間違いを避けるためのガイドを次に示します。

プロジェクト要件の定義

まず、プロジェクトに必要なものを書き留めます。チップタイプ、デバイスサイズ、および電力使用について考えてください。また、デバイスを使用する場所とそれが直面するものについても考えてください。以下の表を使用して、データを整理します。

ヒント: パッケージを選ぶ前に、デバイスに必要なものを書き留めてください。これはお金がかかる間違いを避けるのに役立ちます。

電気および熱のニーズを評価する

チップが電力と熱をどのように処理するかを確認する必要があります。ツールまたはテストを使用して、チップがどれだけの熱を発生させるかを確認します。これらのツールは、動作中のチップの動作を示すことができます。パッケージ内の熱の動きを確認するのに役立ちます。これにより、チップをクールに保つパッケージを選ぶことができます。

また、パッケージが信号をきれいに保つかどうかを確認する必要があります。一部のパッケージはノイズを止めるのに役立ちます。チップが速い場合は、信号を強く保つパッケージを選びます。多くの電力を使用するチップの場合、パッドまたはヒートシンク付きのパッケージを選択します。このステップは、あまりにも多くの熱や弱い信号などの問題を止めるのに役立ちます。

製造の互換性を確認する

Icパッケージが工場で動作することを確認する必要があります。Smdを使用する場合は、表面マウント用のパッケージを選択します。スルーホールを使用する場合は、ピン付きのパッケージを選びます。マシンがパッケージのサイズと形状を処理できるかどうかを確認します。一部の新しいパッケージには特別なツールやスキルが必要です。

のような品質チェックIPCとFAI問題を早期に見つけるのに役立ちます。IPCを使用すると、作成中の間違いを見つけてすばやく修正できます。FAIは、最初のバッチに関するレポートを提供して、計画を満たしているかどうかを確認します。これらのチェックはあなたのic包装が良い滞在し、お金を節約するのに役立ちます。

注: 常にプロバイダにIPCおよびFAIレポートを依頼してください。これらのレポートは、icパッケージが高い基準を満たしていることを示しています。

サービスプロバイダーの評価

選択する前に各サービスプロバイダーを確認する必要があります。チップとパッケージタイプを知っているプロバイダーを探します。彼らが持っているかどうかを確認してくださいIEC、SEMI、JEDEC、またはAEC-Q100のような証明を使用します。これらは、プロバイダーがicパッケージングの世界品質ルールを満たしていることを示しています。

のような顧客調査TechInsights 2022調査、トッププロバイダーが稼働時間、サービス、および製品品質で高得点を獲得していることを示しています。10 BESTやTHBESTなどの賞は、最高のプロバイダーを示しています。優れたレビュー、賞、および適切な認定を受けたプロバイダーを選択してください。

ヒント: プロバイダーがターンキーソリューションを提供しているかどうかを尋ねます。これは、彼らがデザインから配達まですべてを行うことを意味し、時間とお金を節約します。

パッケージ選択のための段階的なベストプラクティス

1. 欠陥を見つけるために各ステップの後に拡大鏡の下のicパッケージを見てください。

2. パターンと主なタイプを見るために欠陥データを並べ替えます。

3. パレート分析を使用して、最大の問題に焦点を当てます。

4. 欠陥の主な原因を見つけるために石川図を描きます。

5. Taguchiメソッドなどのテストを実行して、変更が欠陥にどのように影響するかを確認します。

6. パッケージに最適な設定を見つけるための調査結果。

7. 成形など、ほとんどの欠陥を引き起こすメインプロセスの修正に取り組みます。

これらのベストプラクティスに従えば、欠陥を減らし、icパッケージをより良くすることができます。

覚えておいてください: 適切なパッケージを選び、プロバイダーをチェックすることで、長持ちする強力で低コストのチップを作ることができます。

アプリケーションとアセンブリの考慮事項

PCBレイアウトと取り付け

PCBを設計するときは、icパッケージがどのようにフィットするかを考える必要があります。各チップをボードに配置する方法は、デバイスの動作を変更します。良いPCBレイアウトは信号の問題を止めるのに役立ち、組み立てを容易にします。

• 部品間のスペース、その方向、およびそれらが直面する方向を確認する必要があります。これらの手順は、間違いを避け、icパッケージの信頼性を高めるのに役立ちます。

• Design for Manufacturability (DFM) チェックは、欠陥や低品質を引き起こす可能性のあるレイアウトの問題を見つけるのに役立ちます。

• Thru-Hole Technology (THT) は、人や機械を使用して部品を配置し、はんだ付けします。これは、はんだ接合部の強さとICパッケージの持続時間に影響します。

• Surface Mount Technology (SMT) は、機械を使用してはんだペーストを貼り、チップを配置し、それらを加熱してはんだ付けします。この方法により、より良い結果とより高いicパッケージ品質が得られます。

• 混合テクノロジーアセンブリは、SMTとTHTの両方を使用します。部品の取り付け順序と取り付け方法により、はんだ付けの仕組みとicパッケージの良さが変わる可能性があります。

レイアウトと取り付けをうまく計画すれば、信号を強く保ち、チップが長持ちするのに役立ちます。

环境と机械的要因

また、icパッケージをどこで使用するかについても考える必要があります。設計者は、各パッケージが環境とその二酸化炭素排出量にどの程度影響するかを確認します。あなたはリサイクルしやすく、あまり汚染しない材料を選ぶべきです。たとえば、透明なプラスチックは黒いプラスチックよりもリサイクルが簡単ですを使用します。

機械的なことも重要です。を使用すると、3D-ICの包装、積み重ねられた異なる材料はストレスを引き起こす可能性があります。このストレスは、チップにショートパンツやその他の問題を引き起こす可能性があります。適切なエポキシ成形コンパウンドとはんだバンプのセットアップを選択する必要があります。これらの選択により、形成されるボイドの数と、icパッケージへのストレスの量が変わります。

Icパッケージは、実際の状況で常にテストして、強く、必要な限り持続することを確認する必要があります。

品質と認証

品質と認証は、プロバイダーがicパッケージを作成するための高いルールに従っていることを示しています。最高の企業が持っている品質のためのISO 9001:2015と環境のためのISO 14001:2015を使用します。また、チップテストのためにJEDEC JESD47に続き、車のICパッケージチェックのためにAEC-Q100します。

• サプライヤーはISO 9001:2015認証を取得している必要があります。

• 自動車部品サプライヤーにはIATF16949: 2016認証が必要です。

• 一部の企業は、製品が10年間持続し、信頼性をチェックし続けることを約束しています。

これらの証明はあなたのicパッケージがあなたの必要性のために働くことを信頼するのを助けます。また、プロバイダーが品質、信頼性、およびチップの安全性に関心を持っていることも示しています。

適切な集積回路パッケージサービスを選択すると、プロジェクトがうまくいくのに役立ちます。まず、プロジェクトに必要なものを書き留めます。次に、チップの熱量と信号の種類を確認します。パッケージがアセンブリツールで動作することを確認します。このチェックリストを使う:

• プロジェクトのニーズを書き留めます

• 熱と信号のニーズを確認する

• パッケージがツールに合っていることを確認してください

• プロバイダー認定を見る

ヒント:プロジェクトが難しい場合は、専門家に助けを求めてください。これは、大きな間違いを避け、プロジェクトを正しい方向に保つのに役立ちます。

よくある質問

初心者のための最も一般的なICパッケージは何ですか?

起動時にDIP (デュアルインラインパッケージ) を使用することがよくあります。DIPは扱いやすく、ブレッドボードやシンプルなプロジェクトに適しています。ピンを見て、容易に触れることができます。

PCBが特定のICパッケージをサポートしているかどうかはどうすればわかりますか?

ICのPCBレイアウトとデータシートを確認します。パッケージタイプとピンのレイアウトが表示されます。ボード上のフットプリントがパッケージと一致することを確認します。

特別なツールなしで表面マウントパッケージを使用できますか?

細かい先端のアイロンとピンセットを使用して、いくつかのSMDパッケージを手作業ではんだ付けできます。小さいパッケージや複雑なパッケージには、ホットエアステーションのような特別なツールが必要です。

なぜいくつかのICパッケージは他よりも高価ですか?

一部のパッケージは高度な材料を使用するか、特別な組み立て手順が必要です。高いピン数、より良い熱制御、および小さいサイズは価格を上げることができます。あなたはより良いパフォーマンスと信頼性のためにもっと支払います。

包装サービスプロバイダーでどのような認証を探すべきですか?

品質のためのISO 9001:2015と環境のためのISO 14001:2015を探してください。自動車プロジェクトに取り組んでいる場合は、IATF 16949:2016を確認してください。これらは、プロバイダーが高い基準を満たしていることを示しています。