Boîtier de circuit intégré
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Vous avez de Un boîtier de circuit intégré (ou package)est un boîtier servant d'interface mécanique entre le Die et le circuit imprimé ou (PCB). Sa composition est généralement plastique, céramique, ou métallique. Certains boîtiers possèdent des fenêtres pour permettre par exemple l'effacement par UV de certaines mémoires (EPROM).
[modifier] Fonctions
Le boîtier a différentes fonctions :
- Assurer la jonction électrique avec le PCB. Plusieurs solutions sont possibles :
- Utilisation de pins qui vont être brasés au PCB, par exemple les boîtiers DIP ou QFP
- Des plages dorées vont être brasées par apport de pâte à braser lors du process de brasage, par exemple les boîtiers QFN
- Utilisation de billes de brasage pour faire la jonction entre le boîtier et le PCB, ce sont les boîtiers BGA
La jonction entre le die et le boîtier peut se faire de 2 manières :
- Soit par bonding, c'est à dire l'utilisation de petits fils d'or ou d'aluminium de 15 à 50 µm pour réaliser la jonction entre les plages d'accueil du die aux pins. L'ensemble est noyé dans une résine d'encapsulation.
- Soit par assemblage flip-chip : Les plages d'accueil du die sont recouvertes de billes d'or (quelques µm de diamètre), le tout est retourné et brasé sur le PCB
- Assurer la dissipation thermique
Voir l’article Résistance thermique.- Protéger le die de l'environnement hostile (chocs, poussière, rayonnements)
- Adapter le composant aux contraintes de fabrication : on passe généralement d'un pas entre pin de l'ordre de quelques µm à quelques dizièmes de mm. Les contraintes de brasage sont également optimisés (température de brasure plus élevée, procédés standard de brasage par refusion/brasage à la vague).
[modifier] Classification
Il existe plusieurs organismes de normalisation de renom international pour catégoriser les boîtiers de composant électroniques : JEDEC, EIAJ (Electronic Industries Association of Japan), Mil standards (Standards militaires US), SEMI (Semiconductor Equipment and Materials Institute), ANSI/IPC (Interconnecting and Packaging Electronic Circuits Standards).
Les principales familles classées par ordre alphabétique :
[modifier] Ball Grid Array (BGA)
Voir l’article Ball Grid Array.[modifier] Dual Inline Package (DIP)
Voir l’article Dual Inline Package.[modifier] Diode Outline Package (DO)
Voir l’article Diode Outline Package.[modifier] Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)
Voir l’article Plastic Leaded Chip Carrier.[modifier] Quad Flat Non-lead Package (QFN)
Voir l’article Quad Flat Non-lead Package.[modifier] Quad Flat Package (QFP)
Voir l’article Quad_Flat_Package.[modifier] Single Inline Package (SIP)
Voir l’article Single Inline Package.[modifier] Small Outline Package (SO, SOP)
Voir l’article Small Outline Package.[modifier] Transistor Small Outline Package (TSOP)
Voir l’article Transistor Small Outline Package.[modifier] Caractérisation
[modifier] Caractérisation électrique
La technique du bonding (fils de sauts) entraine l'apparition de circuits RLC dont les caractéristiques ne sont pas négligeables pour des composants travaillant en haute fréquence. Les modèles de simulation IBIS ou SPICE prennent en compte ce paramètre.
Voici les caractéristiques d'un bonding standard[1], utilisant des fils d'or de 25.4µm de diamètre :
| Caractéristique | Valeur pour L=2mm |
Valeur pour L=5mm |
|---|---|---|
| Résistance | 0.103 Ω | 0.257 Ω |
| Inductance | 1.996 nH | 5.869 nH |
| Capacité | 0.122 pF | 0.242 pF |
| Inductance mutuelle | 0.979 nH | 3.318 nH |
| Capacité mutuelle | 26.1 fF | 48.8 fF |
[modifier] Caractérisation thermique
Cette caractérisation est très importante en l'électrotechnique, mais aussi en électronique numérique. Le facteur de dissipation du boîtier peut déterminer certaines caractéristiques qui sont liées à la température comme la vitesse d'exécution d'un processeur, ou le courant de commutation d'un transistor.
[modifier] Caractérisation électromagnétique
Les boîtiers peuvent être conçus pour limiter le rayonnement électronique du composant qu'ils enveloppent (agresseur), ou au contraire limiter l'effet de l'environnement extérieur sur leur fonctionnement (victime). Certains secteurs d'activité tels que l'aéronautique ou le spatial font des études très poussées sur la caractérisation électromagnétique des boîtiers électroniques.
[modifier] Notes
[modifier] Voir aussi
[modifier] Liens externes
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