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CLCC/CQFN : boîtiers céramiques à haute fiabilité pour l'électronique haut de gamme

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Boîtier céramique CLCC

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Aujourd'hui, alors que les amplificateurs de puissance des stations de base de communication 5G sont confrontés à des goulets d'étranglement en matière de dissipation thermique, que les unités de contrôle de la conduite électrique des véhicules à énergie nouvelle doivent fonctionner de manière stable dans des environnements à haute température (jusqu'à 150℃ ou plus) et que les équipements électroniques des charges utiles de satellites doivent supporter des cycles de température extrêmes, la technologie d'emballage plastique traditionnelle est confrontée à des défis de performance sans précédent. C'est précisément dans ce contexte que les boîtiers CLCC (Ceramic Leadless Chip Carrier) / CQFN (Ceramic Quad Flat No-leads), avec leurs remarquables capacités de dissipation de la chaleur et leurs excellentes caractéristiques à haute fréquence, deviennent la solution préférée pour la conception de systèmes électroniques haut de gamme.

Définitions techniques et caractéristiques principales

Les boîtiers CLCC et CQFN appartiennent tous deux à la catégorie des boîtiers à montage en surface sans plomb à quatre côtés, fabriqués sur un substrat en céramique à haute conductivité thermique. Tous deux sont assemblés à l'aide de bornes de soudure métallisées disposées sur les quatre côtés. Cependant, leurs conceptions structurelles sont différentes, adaptées à différents scénarios d'application.

Le CLCC est un support de puce céramique standardisé doté d'une cavité. Sa structure est principalement conçue pour fournir un environnement protecteur fiable et étanche pour les puces internes, adapté à l'emballage des circuits intégrés avec des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité à long terme. Les puces peuvent être interconnectées par collage de fil d'or vers le haut dans la cavité ou par collage de flip-chip dans la cavité.

Le CQFN est un type de boîtier qui, sans utiliser de fils conducteurs, intègre une caractéristique clé : un tampon de dissipation thermique nu de grande surface dans la partie inférieure. Cette conception vise à établir un chemin de chaleur efficace pour les puces (en particulier les dispositifs de puissance), ce qui leur permet de conserver les avantages du montage sur quatre faces tout en surpassant de manière significative le CLCC standard en termes de performance de dissipation de la chaleur.

Par rapport à l'emballage plastique traditionnel, ce type d'emballage présente les caractéristiques suivantes :

●Matériau céramique à haute fiabilité : Utilisant de l'oxyde d'aluminium (Al2O3) ou du nitrure d'aluminium (AlN), ils sont résistants aux températures élevées, à la corrosion et au vieillissement, et restent stables dans des environnements extrêmes pendant longtemps.

●Conception sans plomb sur quatre côtés : Les pastilles sont réparties sur le fond ou autour, prenant en charge la technologie SMT (Surface Mount Technology), l'agencement de PCB à haute densité et occupant un espace réduit.

●Excellentes performances électriques et dissipation de la chaleur : Les matériaux céramiques sont naturellement isolants et ont une conductivité thermique élevée, ce qui dissipe efficacement la chaleur et assure le fonctionnement stable des dispositifs à haute fréquence et à haute puissance.

●Processus de fabrication de précision : Formation de poudre, frittage précis, métallisation de surface, taille uniforme, tampons plats, adaptés au montage en surface et au soudage de haute précision.

●Grande fiabilité : Les joints de soudure métallisés sont étroitement liés au substrat céramique, et peuvent fonctionner de manière stable pendant longtemps dans des environnements à haute température, à forte humidité et à fortes vibrations.

●Structures de connexion variées : Prise en charge de l'emballage double face et quadruple face.

●Multiples options de pas des fils : Disponibles en 2,7 mm, 1,00 mm et 0,50 mm, répondant à diverses exigences de conception.