Theo xu hướng mới nhất, việc lựa chọn loại gói chip mạch tích hợp (IC) phù hợp là rất quan trọng do những thay đổi nhanh chóng trong môi trường điện tử. Hiệu suất, quản lý nhiệt và hiệu quả của chip được xác định rất nhiều bởi loại gói. Các nguyên tắc làm việc, lợi ích và sự khác biệt của một số gói chip cho phép lựa chọn ứng dụng tối ưu cho dù đó là điện tử tiêu dùng, viễn thông, ô tô hay công nghiệp. Hơn nữa, hướng dẫn này trình bày chi tiết các tính năng quan trọng nhất của các gói chip IC thuộc các loại khác nhau và vai trò của chúng trong các lĩnh vực khác nhau. Các loại gói gắn chip IC khác nhau này là gì? Các cấu trúc khác nhau của gói về kích thước hình dạng để tích hợp cũng như bảo vệ cho các mạch tích hợp ở một dạng cụ thể được gọi là các loại gói chip ic vì cấu trúc nhiều lớp thường có. Tùy thuộc vào một số yếu tố như cấu hình thiết kế, các gói này cho phép các kết nối được thực hiện từ IC đến bên ngoài và cho phép các mạch hoạt động với các phần tử khác của thiết bị. Bao bì cũng có tác dụng ngăn chip khỏi các yếu tố bên ngoài có thể xảy ra như nhiệt độ quá cao hoặc EMI. Các thuộc tính như vậy, đến lượt nó, ảnh hưởng đến việc lựa chọn gói.

Các loại bao bì chip được sử dụng để thiết kế vi mạch

Gói QFN

Gói QFN là gói chip IC ít được biết đến hơn nhưng được sử dụng rộng rãi trong điện tử tiêu dùng và thiết bị di động. Gói này bao gồm một cấu trúc phẳng với các dây dẫn ở phía sau của thành phần và có kích thước nhỏ gọn tốt hơn. Nó loại bỏ chì khỏi thiết kế và nâng cao hiệu suất nhiệt, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng khác nhau yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao trong khi tiêu thụ điện năng thấp. Các gói QFN cũng được thiết kế nhiệt để đáp ứng hầu hết các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao hơn. Chúng có nghĩa là đáng tin cậy để thực hiện nhiệm vụ vì đặc tính tản nhiệt tuyệt vời.

Gói BGA

Gói BGA còn được gọi là gói chip IC chủ yếu được sử dụng trong điện toán hiệu suất cao và viễn thông. Các gói BGA có các quả bóng hàn được sắp xếp theo mô hình lưới nằm ở dưới cùng của gói cho cả hỗ trợ cơ học và kết nối điện. Gói này rất phổ biến do tính ưu việt về hiệu suất nhiệt và điện và chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị như bộ vi xử lý, card đồ họa và các thiết bị mạng khác. Mật độ đóng gói BGA ở IO cao hơn có thể hỗ trợ tản nhiệt tốt hơn, khiến gói này trở thành một trong những gói được ưa chuộng nhất cho các hệ thống tiên tiến.

Gói LGA (Land Grid Array) 

Tương tự như gói BGA, gói LGA sử dụng bề mặt tiếp xúc phẳng thay vì các quả bóng hàn. Cấu trúc vật lý như vậy tạo điều kiện cho kết nối chính xác hơn. Các gói LGA được sử dụng rộng rãi cho các thiết bị hiện đại cao cấp, bao gồm máy chủ, phần tử mạng và thiết bị cho các ứng dụng công nghiệp, nhờ độ tin cậy cao và đặc tính quản lý nhiệt tốt. 

Gói SOIC (Mạch tích hợp phác thảo nhỏ) 

Do thiết kế cơ bản và loại tích hợp mô-đun thấp và dễ dàng, các gói SOIC lý tưởng để sử dụng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng chi phí thấp. Các gói SOIC có thể dễ dàng gắn trên bề mặt vì chip có hai dây dẫn bên; Do đó, sản xuất hàng loạt là khả thi với loại bao bì này. Tuy nhiên, vì chúng không có khả năng mật độ cao giống như gói BGA hoặc QFN, nên chúng được sử dụng tốt nhất trong các ứng dụng không yêu cầu tích hợp nhỏ gọn. 

Gói IC 3D

Bao bì IC 3D về cơ bản là một công nghệ tiên tiến, nó kết nối nhiều chip bằng cách xếp chúng theo chiều dọc và sử dụng các vias xuyên silicon (TSV) để làm như vậy. Điều này lãng phí ít không gian hơn, làm cho nó phù hợp hơn với các ứng dụng trong điện toán đám mây, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán hiệu suất cao (HPC). Các thiết bị IC 3D cũng cải thiện tốc độ truyền dữ liệu và giảm lượng điện năng thu được từ thiết bị.

Chọn loại gói chip IC phù hợp

Có những phẩm chất khác nhau khiến người ta chọn một gói chip IC cụ thể. Chúng khác nhau về kích thước của thiết bị, công việc thủ công của thiết bị, yêu cầu công việc của nó, kích thước kiểm soát nhiệt đến giá thành của thiết bị. Ví dụ, các thiết bị tiêu dùng SMD hấp dẫn về hình thức và yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao sẽ thấy các gói QFN hữu ích. Mặt khác, các máy chủ và thiết bị máy tính mạnh mẽ hơn sẽ thích các gói BGA hoặc LGA. Hơn nữa, kỳ vọng từ IC 3D về khả năng truyền dữ liệu nhanh hơn, người ta có thể dễ dàng thấy mức độ liên quan của bao bì với các ứng dụng điện toán đám mây AI.

Kết thúc

Các loại gói chip IC trên rất quan trọng khi lựa chọn tùy chọn đóng gói cho các thiết bị điện tử của bạn. Có nhiều loại giải pháp đóng gói IC do SACOH cung cấp dành riêng cho ngành mở rộng hiệu suất và hiệu quả tốt hơn. Do đó, với việc lập kế hoạch hiệu quả, việc lựa chọn các tùy chọn gói phù hợp có thể hỗ trợ các nhà sản xuất cạnh tranh hơn trong sản phẩm của họ cho môi trường ứng dụng điện tử hiện tại.