Kiibikorpus

Kiibikorpus on kivi korpus koos väljaviikudega. Integraallülitused ümbritsetakse korpustega, et võimaldada nendega lihtsamat ümberkäimist ja monteerimist trükkplaatidele. Lisaks aitab kiibikorpus kaitsta integraallülitust. Integraallülituste ümbritsemine kaitsva korpusega on viimane osa koosteprotsessist enne kiipide testimist ja nende klientidele saatmist. Kiibikorpuste tüübid erinevad kuju, materjali, väljaviikude arvu ja paigutuse ning teiste omaduste poolest. Kiibikorpusi standardib JEDEC, Electronic Industries Alliance'i pooljuhtide standardimise asutus. Osa korpusetüüpe on firmaomased, mida võidakse toota vaid ühe või kahe tootja poolt. Kiibikorpuse otstarve on kinnitada kivi trükkplaadile ja ühendada integraallülitus kivil komponentidega trükkplaadil. Põhiülesanne on kivi kaitsmine. See tehnoloogia (ingl Through-hole) kasutab ära läbi trükkplaadi puuritud auke, mille kaudu saab trükkplaadile paigaldada komponente. Komponendil on viigud, mis on läbi aukude joodetud trükkplaadi teisel poolel asetsevate kontaktipatjade külge, et elektriliselt ja mehaaniliselt ühendada neid trükkplaadi külge. Sellel kiibikorpuse tüübil on palju alatüüpe, millest levinumad on kiibikorpuse tüübid, mis kasutavad through-hole tehnoloogiat, on järgnevalt välja toodud. Nagu nimest tuleneb, siis on SIP- (Single in-line package) kiibikorpusel on vaid üks rida ühendusviike ja lihtsustatult öeldes meenutab see tüüp kammi. See tüüp pole nii populaarne kui DIP (Dual in-line package), kuid seda kasutatakse RAM kiipide ja mitme takisti ühendamisel, kui neil on ühine ühendusviik. Ühe viigureaga kiibikorpust võib tihti leida mälumoodulitest. DIP- (Dual in-line package) korpuses on viikude vahe 2,54 mm ja kahe rea vahe 7,62 mm või 15,23 mm. Tegemist on nelinurkse kujuga korpusega, millel on ühendusviigud mõlemal küljel. DIP disain loodi 1960-ndate alguses ning oli turul populaarne peaaegu 50 aastat, kuni uued kiibikorpuste tüübid seda vähehaaval välja tõrjuma hakkasid, täpsemalt pinnapaigutusega kiibikorpused. DIP on laiem mõiste. Sellel korpusetüübil on palju spetsiifilisemaid tüüpe nagu CDIP – keraamilisest materjalist kahe viigureaga kiibikorpus; CERDIP – klaasiga ümbritsetud keraamiline DIP; SKDIP-õhuke DIP, mis on nagu standardne DIP, aga viiguridade vahed on ainult 7,62 mm; SDIP- SKDIP-ist veelgi kahandatud mõõtmetega DIP, viikude vahega 1,78 mm; PDIP-plastist DIP; MDIP-vormitud (ing. k molded)DIP. Samade mõõtmetega nagu DIP, aga viigud on vaheldumisi paigutatud siksakiliselt, et erinevalt DIP korpusega kiipide ühendamisest kaherealiselt trükkplaadile jootmise teel, saab QIP (Quadruple in-line package) ühendada nelja realiselt trükkplaadi külge. Siksakiliste ühenduste alla võib lugeda ka ZIP ehk siksakilise viigureaga kiibikorpuse, mis on esmapilgul sarnane SIP-ga, sest väljaviigud väljuvad vaid korpuse ühelt küljelt, kuid viigud ei välju sealt üherealiselt, vaid kaherealiselt ja nad on siksakilise paigutusega. Pinnapaigutuse tehnoloogia (Surface mounting type) on tööstuses suures osas asendanud through-hole tehnoloogia. Kiibid asetatakse koos korpusega otse trükkplaadile, mitte viikude kaudu läbi trükkplaadi puuritud aukude. Selle tehnoloogiaga tehtud kiibikorpused on tavaliselt väiksemad kui through-hole korpused, sest vajadus viikude järgi on väiksem ning viigud on ise ka lühendatud. Ka pinnapaigutusega tehnoloogiaga valmistatud kiibikorpuste osas on spetsiifilisemat tüüpi korpusi. LGA (Land-grid array) korpused on välimuse poolest sellised, et nende alumisel küljel on nelinurkne võrgustik kontaktidega, mis omakorda ühendatakse kontaktidega trükkplaadil. Ühenduse saab luua nii sokli kaudu kui ka jootepastaga. Kõrvaloleval pildil on näha LGA kiibikorpuse alaosa. Üks suurema levikuga pinnapaigutusega kiibikorpuste tüüp. Eripärane selle tüübi juures on, et kui kasutatakse soklit kiibikorpuse jaoks, siis on viigud sokli sees, mitte kiibikorpuse küljes. MCM- (Multi-chip module) mooduli näol on tegu kiibikorpusega, mis sisaldab kahte või enamat omavahel ühendatud mikrokiipi. Lisaks on pinnapaigutusega kiibikorpustest olemas ka CCGA (Ceramic column-grid array), CGA (Column-grid array), CERPACK (Ceramic package), LLP (Lead-less lead-frame package), LTCC (Low-temperature co-fired ceramic), MICRO SMDXT (Micro surface-mount device extended technology). Chip-carrier kiibikorpus on nelinurkne korpus ühendustega kõigil neljal küljel. Viikudega chip-carrier kiibikorpustel on metallist viigud korpuse äärtel J tähe kujuliselt. Viikudeta chip-carrier kiibikorpustel o metallist kontaktpadjad külgedel. Sellised kiibikorpused on tehtud keraamilisest materjalist või plastikust ja on tavaliselt kinnitatud trükkplaadile jootmise teel, kuigi sokleid saab kasutada testimiseks. Chip-carrier korpused on väiksemad kui DIP korpused ja kuna nad kasutavad kõiki nelja külge, siis võib nende viikude arv olla ka suurem. Näideteks chip-carrier korpustest on BCC (Bump chip carrier); CLCC – (Ceramic lead-less chip carrier); LCC – Lead-less chip carrier, mille kontaktid on süvendatud vertikaalselt; LCC – leaded chip carrier; LCCC – leaded ceramic chip carrier; DLCC – double leaded chip carrier (keraamiline); PLCC – plastic leaded chip carrier. PGA- (Pin grid array) korpustel on nelinurkne korpus ning viigud on paigutatud korpuse alumisele küljele kontsentriliselt ritta. PGA korpused ühendatakse trükkplaadile kas sokli kaudu või through-hole tehnoloogiaga. PGA võimaldab ka võrreldes DIP-ga rohkem viike korpuse kohta. PGA korpusetüüpide näideteks on OPGA – organic pin-grid array; FCPGA – flip chip pin-grid array; PAC – pin array cartridge; PGA - 'Pin-grid array; Samuti PPGA nime all tuntud ehk plastic PGA ja CPGA – Ceramic pin-grid array. Lamekorpuse (Flat package) kui ristkülikukujulise või ruudukujulise korpuse perifeeria kahele vastasküljele on kinnitatud viigud, mis on paralleelsed põhitasapinnaga. Lamekorpused leiutati veidi varem kui DIP. Osadeks näideteks selle korpuse tüüpidest on CFP (Ceramic flat-pack) ja CGFP (Ceramic quad flat-pack). SOIC- (Small outline integrated circuits) korpused on pinnapaigutusega korpusetüübiga, mis on mõõtmetelt tunduvalt väiksem DIP korpusest. Üheks näiteks sellest tüübist on CSOP (Ceramic small-outline package). CSP-ga (Chip-scale package) tähistati algul selliste kiibikorpustena korpusi, milles kiip oli sama suurusega kui korpus ise. Kuna aga vaid vähestel juhtudel on nii, siis hakati CSP kiibikorpustena tähistama korpusi, mille mõõtmed ei ole üle 1,2 korra suuremad selle sees asuvast kivist ning otse trükkplaadi pinnale paigutatav korpus ei tohi sisaldada üle ühe kiibi. BGA (Ball grid array) on pinnalpaigutatav korpusetüüp ja sellele on paigutatud rohkem ühendusviike kui DIP-le või lamekorpusele, sest kogu korpuse alumist osa saab selle jaoks kasutada. BGA kasutab korpuse alumist osa, et paigutada jootepadjad rivikujuliselt, et vastavalt ühendada korpus trükkplaadiga. SIP -Single In-Line Package. Birds-Eye.net. Arhiveeritud - https://web.archive.org/web/20110928162904/http:/www.birds-eye.net/definition/acronym/?id=1154212150 Tutvutud 5.05.2019 The CPU Shack. - http://www.cpushack.com/Packages.html Tutvutud 5.05.2019 The Dual In-Line Package and How It Got That Way | Hackaday. - https://hackaday.com/2018/11/08/the-dual-in-line-package-and-how-it-got-that-way/ Tutvutud 5.05.2019 Land Grid Array (LGA) Socket and Package Technology. Intel. - https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/lga-socket-and-package-technology-training-guide.pdf tutvutud 5.05.2019 LGA Definition from PC Magazine Encyclopedia. PD Magazine. - https://www.pcmag.com/encyclopedia/term/60329/lga Tutvutud 5.05.2019 e-Teatmik: IT ja sidetehnika seletav sõnaraamat. Vallaste. - http://www.vallaste.ee/ Tutvutud 5.05.2019