EVOLUÇÃO dos ENCAPSULAMENTOS a NÍVEL de CHIP TEC-ENC 6-1

(1)

TEC-ENC 6

-1

EVOLUÇÃO dos ENCAPSULA

(2)

TEC-ENC 6

-2

(3)

TEC-ENC 6 -3

MÉTODOS DE ENCAPSULAMENTO

• E

ncapsulamentos Plásticos

• E

ncapsulamentos metálicos

• O

(4)

TEC-ENC 6

-4

ENCAPSULAMENTO USANDO PLÁSTICO

TERMOSENSÍVEL MOLDADO

• E

ste encapsulamento é muito popular

• A

presenta problemas de Confiabili

dade

• P

ermit

e realizar "Trough Ho

le", SMD, PGA , TAB e BGA

• A

lguns Tipos

implementados:

– D IP (Dual In Line) – P LCC (Plastic Leaded Chip Carrier) – Q FP (Quad F lat P ack) – S

OP (Small Outline Packages)

–

B

(5)

TEC-ENC 6

-5

SEQUÊNCIA de MONTAGEM

de ENCAPSULAMENTOS

(6)

TEC-ENC 6

-6

SEQUÊNCIA DE FABRICAÇÃO

• A

rranjo de Terminais (Lead Frame)

_–L

iga Metálica Estampada

– E spessura Típica de 250 mm – C ETmetal ≈ CETsilício – C ondutividade Térmica ↑

• P

osicionament

o e "Die Attach"

– U sa colagem eutêtica(Au-Si)

• Interconexão elétrica por "Wire Bonding"

–

F

ios de 25-38 mm de

Au

• M

oldagem de Transferência com

Polímeros

Termosensíveis

– 1-Fusão do Encapsulante – 2-Fluxo do encapsulante no Molde – 3-E ndurecimento

• C

ura do Polí

mero

• F

(7)

TEC-ENC 6

-7

PROCESSO de MOLDAGEM PLÁSTICA

• P

rocesso de Moldagem por

_{transferência}

• O

plástico ao ser aquecido muda

sua viscosidade e permite ser

transferido para as cavidades onde

se encontram as molduras com os

dispositivos a serem encapsulados

1 2 3 Vi sc os id ad e t

(8)

TEC-ENC 6

-8

DIMENSÕES TÍPICAS de um ENCAPSULAMENTO

(9)

TEC-ENC 6

-9

TIPOS de ENCAPSULAMENTOS PLÁSTICOS

•S

O

T

-2

3

–Encapsulamento para montagem em superficie –Configuração de terminais tipo “Asa de gaivota” –Terminal com acabamento para solda –Encapsulamento moldado

•S

O

P

–Encapsulamento para montagem em

superficie

(10)

TEC-ENC 6

-10

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS PLÁSTICOS (cont.)

•S

S

O

P

–Encapsulamento para montagem em superficie –Configuração de terminais tipo “Asa de gaivota” –Terminal com acabamento para solda –Encapsulamento moldado –Encapsulamentos tipo EIAJ e JEDEC

•T

S

O

P

(11)

TEC-ENC 6

-11

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS PLÁSTICOS (cont.)

_•T

S

O

P

–Encapsulamento para montagem em superficie –Configuração de terminais tipo “Asa de gaivota” –Terminal com acabamento para solda –Encapsulamento moldado –Encapsulamentos tipo EIAJ

•M

D

IP

(12)

TEC-ENC 6

-12

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS PLÁSTICOS (cont.)

•P

P

G

A

–Encapsulamento para furo passante –Terminal com acabamento para solda DIP –Encapsulamento moldado –Pegada compatível com CPGA

•P

L

C

–Encapsulamento para montagem em superficie –Configuração de terminais tipo J –Terminal com acabamento para solda –Encapsulamento moldado –Pegada compatível com LCC e CQJB

Plastic Pin Grid Array

(13)

TEC-ENC 6

-13

TIPOS de ENCAPSULAM

(14)

TEC-ENC 6

-14

MATERIAIS e COMPONENTES para

ENCAPSULAMENTOS PLÁSTICOS

• C OMPONENTES TÍPICAS _–R esina E poxy • R esina básica • (Resinas Fenólica s e E poxy Novolac) – E ndurecedor • R

esina para produção de ligações

cruzadas no material

•

(Fenois, Aminas , Acido Anidrido)

– R eforçador • M odifica C E T e/ou C ondutividade Térmica • (Silica fundida) – A ditivos • A juste de especificações , cor, etc. •

(Bisfenois, Orgânicos com Bromo e Negro de Fumo)

–

C

atalizadores •

A

umenta a reação das ligações

cruzadas • (Poliaminas)

• M

ATERIAL IDEAL:

_–A

lta pureza sem contaminantes de

Cl ou Na – A desão em Si, passivação e "lead Frame" excelente – P

ouca adesão à superfície do _molde

–

Impermeabilidade

–

B

aixa absorção de umidade

–

R

igidez suficiente para proteger o

encapsulamento – B aixo CET – B

aixo módulo de Elasticidade

–

R

esistência ao Calor para suportar

operações de solda

–

B

(15)

TEC-ENC 6 -15

ENCAPSULAMENTOS CERÂMICOS

•V

an

ta

ge

m

s:

– A

lto grau de confiabilidade

–

Isolação hermética do "DIE"

– S elamento total – M

elhora as características elétricas

–

M

elhora a dissipação térmica

–

M

elhora a integridade mecânica do

encapsulamento

• D

esvantagems:

_–C usto superior

• T

ipos de encapsulamentos cerâmicos

_–"Trough Hole" furo passante

•

P

GA (Pin Grid Array)

•D IP – M ontagem superficial _•S OT (Small Outline) • C

QF (Ceramic Quad Flatpack)

• L CC (Leaded Chip Carrier) • LLCC (Leadless Chip Carrier)

(16)

TEC-ENC 6

-16

SEQUÊNCIA de MONTAGEM

de ENCAPSULAMENTOS

(17)

TEC-ENC 6

-17

ENCAPSULAMENTOS CERÂMICOS

• O

encapsulamento cerâmico mais popular é o CERDIP:

_–

C

onsiste numa base cerâmica (alumina) com uma cobertura de vidro, o

arranjo de terminais e

uma capa cerâmica adequada

• E

ncapsulamento cerâmico típico tipo DIP

–Multilayer Sidebrazed

(18)

TEC-ENC 6

-18

DIMENSÕES TÍPICAS de um ENCAPSULAMENTO

(19)

TEC-ENC 6

-19

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO ENCAPSULAMENTO

CERÂMICO

–

B

ase cerâmica + Arranjo de terminais

–

C

olocação do "DIE" (encaixado + colagem

eutêtica)

–

"Wire Bonding"

–

S

elamento

térmico com prensagem a quente (420-460

o

C) em

atmosfera oxidante

• P

re-forma de Vidro ou solda

–

R

ealiza o processo de selamento

de um encapsulamento cerâmi

(20)

TEC-ENC 6

-20

ALGUNS ENCAPSULAMENTOS CERÂMICOS

DIP

C

eramic

M

ultilayer Ceramic FlatPack Ceramic Quad J Bend

(21)

TEC-ENC 6

-21

PROCESSO MULTICAMADA

para ENCAPSULAMENTOS

CERÂMICOS

PIN GRID ARRAY

(22)

TEC-ENC 6

-22

TIPOS de ENCAPSULAMENTOS CERÂMICOS

•S

B

–Encapsulamento para furo passante –Terminal com acabamento para solda DIP –Encapsulamento cerâmico multicamada –Selagem com solda –Pegada compatível com CERDIP e MDIP

•L

C

(23)

TEC-ENC 6

-23

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS CERÂMICOS (cont.)

•C

Q

JB

–Encapsulamento para montagem em superfície –Terminal com acabamento em ouro –Encapsulamento cerâmico multicamada –Selagem com solda –Pegada compatível com LCC e PLCC

•C

Q

P

F

(24)

TEC-ENC 6

-24

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS CERÂMICOS (cont.)

•C

F

P

_{–Encapsulamento para montagem em} _{superfície ou furo passante} _{–Terminal reto} _{–Terminal com acabamento em ouro} _{–Encapsulamento cerâmico multicamada} _{–Selagem com solda} _{–Pegada compatível com CERDIP}

•C

E

R

D

IP

(25)

TEC-ENC 6

-25

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS CERÂMICOS (cont.)

•C

S

O

P

–Encapsulamento para montagem em superfície –Terminal tipo “Asa de Gaivota” –Terminal com acabamento em ouro –Encapsulamento cerâmico multicamada –Selagem com solda –Pegada compatível com SOP

•C

P

G

A

(26)

TEC-ENC 6

-26

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS CERÂMICOS (cont.)

•C

E

R

P

A

C

K

–Encapsulamento para montagem em superfície ou furo passante –Terminal reto –Terminal com acabamento em ouro –Encapsulamento cerâmico prensado –Selagem com vidro –Pegada compatível com Flatpack

•C

(27)

TEC-ENC 6

-27

TIPOS de ENCAPSULAM

ENTOS CERÂMICOS (cont.)

•C

ERQUAD

-E

IA

J

–Encapsulamento para montagem em superfície Terminal “Asa de Gaivota” –Terminal com acabamento solda DIP –Encapsulamento cerâmico prensado –Selagem com vidro –Pegada compatível com PQFP