EnglishCác đế mạch tích hợp (IC) là những linh kiện thiết yếu trong ngành công nghiệp điện tử, cho phép kiểm tra và thử nghiệm IC một cách nhanh chóng và dễ dàng. Những đế cắm này tạo điều kiện thuận lợi cho việc đánh giá chức năng và hiệu suất của IC mà không cần phải gắn chúng cố định vào bảng mạch.
Các vật liệu được sử dụng để sản xuất các đế cắm này rất quan trọng đối với độ bền, chức năng và độ tin cậy của chúng trong quá trình thử nghiệm. Trong những năm gần đây, các gói bán dẫn như BGA và QFP đã trở nên nhỏ gọn hơn.
Do đó, các đế cắm IC kiểm tra hiện nay được chế tạo với độ chính xác cao hơn, tích hợp công nghệ tiên tiến để đáp ứng các yêu cầu của các loại gói nhỏ hơn và phức tạp hơn này.
Tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu cho đế cắm IC
Các vật liệu dùng cho đế cắm IC phải đáp ứng một số yêu cầu quan trọng để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong quá trình kiểm tra:
- Khả năng chịu nhiệt: Các đế cắm IC phải chịu được nhiệt độ cao vì chúng thường xuyên phải chịu nhiệt trong quá trình thử nghiệm. Điều này đặc biệt quan trọng khi xử lý các IC hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc trải qua chu kỳ nhiệt trong quá trình kiểm tra.
- Độ bền cơ học: Vật liệu phải đủ bền chắc để chịu được các ứng suất cơ học do việc lắp đặt và tháo gỡ IC thường xuyên. Điều này bao gồm việc duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của chúng qua nhiều lần sử dụng.
- Cách điện: Vì các đế cắm IC thường xử lý các tín hiệu tần số cao, vật liệu phải là chất cách điện tuyệt vời để ngăn ngừa sự dẫn điện ngoài ý muốn hoặc đoản mạch.
- Độ ổn định kích thước: Ổ cắm phải giữ được hình dạng và sự thẳng hàng chính xác ngay cả sau khi tiếp xúc nhiều lần với nhiệt và ứng suất cơ học. Bất kỳ sự biến dạng nào cũng có thể dẫn đến kết nối kém và kết quả kiểm tra không đáng tin cậy.
- Khả năng gia công: Vật liệu phải dễ gia công thành các thiết kế đế cắm chính xác, phù hợp với nhiều loại IC khác nhau, từ các gói xuyên lỗ đơn giản đến các đế cắm BGA (Ball Grid Array) và LGA (Land Grid Array) phức tạp hơn.
Các vật liệu thường được sử dụng trong sản xuất đế cắm IC
Có nhiều loại vật liệu thường được sử dụng trong sản xuất đế cắm IC, mỗi loại đều có những ưu điểm riêng phù hợp với các ứng dụng kiểm tra và thử nghiệm. Dưới đây là những vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất:
- Nhựa kỹ thuật
Nhựa kỹ thuật là một trong những vật liệu phổ biến nhất được sử dụng cho các đế cắm IC, đặc biệt là trong các ứng dụng hiệu năng cao. Những vật liệu này mang lại sự cân bằng tốt giữa độ ổn định nhiệt, độ bền cơ học và tính chất cách điện.
Polyetheretherketone (PEEK) : PEEK là một loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao, nổi tiếng với khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học và độ ổn định hóa học tuyệt vời. Nó có thể chịu được nhiệt độ lên đến 250°C, lý tưởng cho các ứng dụng kiểm tra ở nhiệt độ cao. PEEK thường được sử dụng trong các lĩnh vực đòi hỏi độ tin cậy cao, chẳng hạn như hàng không vũ trụ và thử nghiệm chất bán dẫn.
Polyetherimide (PEI) : PEI là một loại nhựa kỹ thuật khác được sử dụng rộng rãi cho các đế cắm IC. Nó có độ ổn định kích thước cao và có khả năng chịu được nhiệt độ từ trung bình đến cao (lên đến 170°C). PEI cũng nổi tiếng với các đặc tính cách điện, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên cho các đế cắm được sử dụng trong việc kiểm tra các IC có tín hiệu tần số cao.
Polyimide (PI) : Polyimide nổi tiếng với độ ổn định nhiệt vượt trội, chịu được nhiệt độ cao tới 300°C mà không bị suy giảm đáng kể. Nó thường được sử dụng trong các kịch bản thử nghiệm tiên tiến, nơi yêu cầu cả hiệu suất nhiệt cao và các đặc tính điện tuyệt vời.
- Vật liệu composite chứa gốm
Vật liệu composite chứa hạt gốm thường được lựa chọn nhờ khả năng dẫn nhiệt và độ ổn định kích thước được cải thiện. Những vật liệu này kết hợp những ưu điểm của polyme với hạt gốm, mang lại các đặc tính cơ học được nâng cao và khả năng chịu nhiệt tốt hơn so với các loại nhựa kỹ thuật thông thường.
Nhựa gia cường gốm : Các vật liệu composite này thường được sử dụng trong các đế cắm yêu cầu quản lý nhiệt chính xác. Các thành phần gốm giúp tăng cường khả năng tản nhiệt, đặc biệt có lợi khi thử nghiệm các IC công suất cao. Khả năng dẫn nhiệt được cải thiện giúp duy trì hiệu suất của đế cắm dưới tải nhiệt cao.
- Kim loại và hợp kim kim loại
Mặc dù phần thân của đế cắm IC thường được làm từ nhựa hoặc vật liệu tổng hợp, nhưng các tiếp điểm kim loại lại rất cần thiết để đảm bảo khả năng dẫn điện tốt. Các thành phần kim loại này thường được sử dụng trong các chân hoặc khu vực tiếp xúc của đế cắm.
Đồng berili: Hợp kim này được sử dụng rộng rãi cho các tiếp điểm ổ cắm nhờ khả năng dẫn điện tuyệt vời, độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt. Đồng berili cho phép tạo ra các điểm tiếp xúc mỏng, đàn hồi, duy trì kết nối điện đáng tin cậy theo thời gian.
Đồng phosphor: Đồng phosphor là một hợp kim kim loại khác được sử dụng cho các chân tiếp xúc. Nó nổi tiếng về độ bền và khả năng giữ được tính đàn hồi, đảm bảo sự tiếp xúc tốt với các chân của IC.
- Thép không gỉ
Thép không gỉ thường được sử dụng cho khung hoặc vỏ cơ khí của đế cắm IC. Nó có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và các đặc tính cơ học tuyệt vời, lý tưởng cho các bộ phận cấu trúc của đế cắm. Thép không gỉ cũng giúp duy trì tính toàn vẹn về kích thước của đế cắm trong thời gian sử dụng lâu dài.
Xu hướng đổi mới vật liệu đế cắm IC
Trước nhu cầu ngày càng tăng về kiểm thử tiên tiến và đáng tin cậy, đã có nhiều bước phát triển trong vật liệu chế tạo đế cắm IC để đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của ngành công nghiệp điện tử. Một số xu hướng chính bao gồm:
Vật liệu chịu nhiệt cao : Nhu cầu về các vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao hơn đang ngày càng tăng, đặc biệt là với sự phát triển của các chip hiệu năng cao được sử dụng trong các lĩnh vực như điện tử ô tô và trung tâm dữ liệu. Các vật liệu mới, chẳng hạn như vật liệu composite polyimide chịu nhiệt cao, đang được phát triển để chịu được nhiệt độ trên 300°C.
Thu nhỏ kích thước: Khi các IC tiếp tục thu nhỏ kích thước, các nhà sản xuất đế cắm đang phát triển các vật liệu cho phép thiết kế đế cắm nhỏ gọn và chính xác hơn. Điều này bao gồm các vật liệu có thể được gia công thành các cấu trúc tinh xảo hơn mà không làm giảm hiệu suất hoặc độ tin cậy.
Vật liệu thân thiện với môi trường: Khi tính bền vững trở thành ưu tiên hàng đầu trong mọi ngành công nghiệp, việc sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường và có thể tái chế trong sản xuất đế cắm IC đang ngày càng được chú trọng. Các nhà sản xuất đang khám phá tiềm năng của nhựa phân hủy sinh học và các vật liệu thay thế khác để giảm thiểu tác động đến môi trường.
Nâng cao hiệu suất điện: Với sự phức tạp ngày càng tăng của các mạch tích hợp hiện đại, đặc biệt là trong các ứng dụng tần số cao, nhu cầu về vật liệu có hiệu suất điện vượt trội ngày càng cao. Các vật liệu composite mới kết hợp những đặc tính tốt nhất của gốm và polyme đang được phát triển để tăng cường cả khả năng cách điện và dẫn điện.
Liên hệ
Achilles là nhà phân phối các sản phẩm về vật liệu cách điện như PI film hay vật liệu định hình Vespel, Cepla làm ứng dụng cho đế IC, cho ứng dụng bán dẫn. Để biết thêm thông tin vật liệu phù hợp với ứng dụng của bạn, liên hệ với chúng tôi qua Hotline: 090 194 3684 hoặc mail: info@achilles.com.vn để được tư vấn hỗ trợ.
————————————————————————————————————————————————————————–
CÔNG TY TNHH ACHILLES (ACHILLES COMPANY LIMITED)
Văn phòng giao dịch: Tầng 5, Toà Machinco 1, Số 10 Trần Phú, Phường Mộ Lao, Quận Hà Đông, TP Hà Nội, Việt Nam
***Hotline: 090 194 3684/ Ms. Đức – 0984 694 884/ Mr. Phong – 0913 22 33 81
***Email: info@achilles.com.vn
***Fanpage: https://www.facebook.com/achillesvn