Chipträger

In der Elektronik ist ein Chip-Träger eine von mehreren Arten von oberflächenmontierbaren Gehäusen für integrierte Schaltungen (allgemein als „Chips“ bezeichnet). Die Anschlüsse befinden sich an allen vier Kanten eines quadratischen Gehäuses, dessen äußere Kanten Metallstifte enthalten, die Strom und Signale zum und vom restlichen System übertragen. Im Vergleich zum Innenraum, der die integrierte Schaltung enthält, ist die Gesamtgröße des Gehäuses groß, um Platz für robuste Stifte zu bieten. ^{[ 1 ]}

Chip-Gehäuse können entweder J-förmige Metallanschlüsse für Löt- oder Sockelverbindungen aufweisen oder anschlusslos mit Metallkontaktflächen sein. Wenn die Anschlüsse über das Gehäuse hinausragen, spricht man üblicherweise von „ Flat Pack “. ^{[ 1 ]} Chip-Gehäuse sind kleiner als Dual-In-Line-Gehäuse ( DIP ) und können, da sie alle vier Kanten des Gehäuses nutzen, eine höhere Pin-Anzahl aufweisen. Außerdem ist der Pin-Abstand üblicherweise geringer (0,05 Zoll im Vergleich zu 0,1 Zoll beim älteren DIP- Standard).

Chipträger können aus Keramik oder Kunststoff bestehen. Einige Chipträgergehäuse sind in ihren Abmessungen standardisiert und bei Branchenverbänden wie JEDEC registriert . Andere Gehäuse sind herstellerspezifisch. Manchmal wird der Begriff „Chipträger“ auch allgemein für jedes Gehäuse eines integrierten Schaltkreises verwendet.

Die verschiedenen Arten von Chip-Träger-Gehäusen werden üblicherweise mit Akronymen bezeichnet und umfassen:

• BCC: Bump-Chip-Träger ^{[ 2 ]}
• CLCC: Keramischer Chip-Träger ohne Gehäuse ^{[ 3 ]}
• Leadless Chip Carrier (LLCC): Leadless Chip Carrier, die Kontakte sind vertikal vertieft. ^{[ 2 ]}
• LCC: Leaded Chip Carrier ^{[ 2 ]}
• LCCC: Bleihaltiger Keramik-Chipträger ^{[ 2 ]}
• DLCC: Dual lead-less chip carrier (ceramic) ^{[ 2 ]}
• PLCC: Kunststoff-Chipträger mit Anschlussdrähten ^{[ 2 ] [ 3 ]}
• PoP: Verpackung auf Verpackung

Im Zuge verschiedener Standardisierungsbemühungen sind die Abmessungen und die Anzahl der Pins auf einem Chip-Träger üblicherweise in einer Reihe standardisierter Größen erhältlich:

• 20-polig (LCC20)
• 28-polig (LCC28)
• 32-polig (LCC32)
• 44-polig (LCC44)
• 52-polig (LCC52)
• 68-polig (LCC68)
• 84-polig (LCC84)

Das PLCC28-Gehäuse ist direkt mit dem gängigen 28-poligen DIP-Gehäuse kompatibel und bot vielen bestehenden Produkten eine einfache Möglichkeit zur Aufrüstung. Die Produkte konnten auf einer deutlich kleineren Fläche von ca. 132 mm² untergebracht werden, ^im Gegensatz zu den 540 mm² des DIP-Gehäuses. Das PLCC44-Gehäuse war ein guter Ersatz für das 40-polige DIP-Gehäuse. Viele Designs, die ursprünglich auf dem 40-poligen DIP-Gehäuse basierten, wurden jedoch auf das PLCC68-Format umgestellt. Dieses bietet genügend Pins, um ein zusätzliches 28-poliges Design im selben Gehäuse unterzubringen und ist mit ca. 625 mm² immer noch kleiner ^als ein Standard-40-poliges DIP-Gehäuse mit ca. 780 mm².

Ein Chip-Träger mit Kunststoffanschlüssen ( PLCC ) besitzt ein rechteckiges Kunststoffgehäuse. Er stellt eine kostengünstigere Weiterentwicklung des keramischen Chip-Trägers ohne Anschlüsse (CLCC) dar.

Ein vorgeformter PLCC wurde ursprünglich 1976 auf den Markt gebracht, fand aber keine große Marktakzeptanz. Texas Instruments brachte später eine nachgeformte Variante heraus, die bald von den meisten großen Halbleiterherstellern übernommen wurde. Der Branchenverband JEDEC gründete 1981 eine Arbeitsgruppe zur Kategorisierung von PLCCs. Der Standard MO-047 für quadratische Gehäuse wurde 1984 und der Standard MO-052 für rechteckige Gehäuse 1985 veröffentlicht. ^{[ 4 ]}

Das PLCC-Gehäuse verwendet eine J-förmige Anschlusskonfiguration mit einem Pinabstand von 1,27 mm (0,05 Zoll). Der Metallstreifen, der die Anschlüsse bildet, ist um und unter den Rand des Gehäuses gewickelt und ähnelt im Querschnitt dem Buchstaben J. Die Anzahl der Anschlüsse variiert zwischen 20 und 84. ^{[ 5 ]} PLCC-Gehäuse können quadratisch oder rechteckig sein. Die Gehäusebreite liegt zwischen 8,9 mm (0,35 Zoll) und 29,2 mm (1,15 Zoll). Die J-förmige Anschlusskonfiguration des PLCC benötigt weniger Leiterplattenfläche als vergleichbare Bauteile mit geschwungenen Anschlüssen, deren flache Anschlüsse senkrecht zur schmalen Gehäusekante abstehen. Bei mehr als 40 Anschlüssen wird das PLCC-Gehäuse gegenüber DIP -Gehäusen bevorzugt, da es die Leiterplattenfläche effizienter nutzt.

Die Versionen mit Wärmeleitpaste sind formgleich mit den Standardversionen ohne Wärmeleitpaste. Beide Versionen erfüllen alle JEDEC-Standards. Die Versionen mit Wärmeleitpaste bieten Systementwicklern mehr Flexibilität bei der thermisch optimierten Leiterplatten- und/oder Systemauslegung. RoHS-konforme, bleifreie und umweltfreundliche Materialauswahl ist nun Standard.

Eine PLCC-Schaltung kann entweder in einem PLCC-Sockel installiert oder oberflächenmontiert werden . PLCC-Sockel können wiederum oberflächenmontiert oder durchkontaktiert sein . Ein oberflächenmontierter PLCC-Sockel ist sinnvoll, wenn mit Bauteilen gearbeitet wird, die die Hitze beim Reflow- Löten nicht vertragen, oder wenn der Austausch von Komponenten ohne Nachbearbeitung möglich sein soll. Ein PLCC-Sockel kann erforderlich sein, wenn das Gerät eine eigenständige Programmierung benötigt, wie beispielsweise einige Flash- Speicher. Manche durchkontaktierte Sockel sind für die Prototypenentwicklung mit Drahtwicklung ausgelegt .

Ein spezielles Werkzeug, der PLCC-Extraktor, erleichtert das Entfernen eines PLCC aus einer Fassung.

PLCCs werden weiterhin für eine Vielzahl von Gerätetypen eingesetzt, darunter Speicher, Prozessoren, Controller, ASICs, DSPs usw. Besonders häufig finden sie Verwendung in Festwertspeichern (ROMs), da sie einen einfach austauschbaren Sockelchip bieten. Die Anwendungsbereiche reichen von Konsumgütern über die Automobil- bis zur Luft- und Raumfahrtindustrie.

Ein Leadless Chip Carrier ( LCC ) hat keine „ Anschlüsse “, sondern abgerundete Stifte, die durch die Kanten des Keramik- oder Kunststoffgehäuses verlaufen.

Prototypen und Geräte, die für den Einsatz in Umgebungen mit erweiterten Temperaturbereichen vorgesehen sind, werden typischerweise in Keramik verpackt, während Produkte mit hohem Volumen für den Konsumgüter- und Gewerbemarkt typischerweise in Kunststoff verpackt werden.

• Liste der Gehäusetypen für elektronische Bauteile