इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग

इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग का अर्थ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए घिराव का डिजाइन निर्माण और उसका उत्पादन करना है, जो विशिष्ट अर्धचालक उपकरणों से लेकर मेनफ्रेम कंप्यूटर जैसे सिस्टम को बनाने में उपयोग में लिए जाते हैं। एक इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम की पैकेजिंग ऐसी होनी चाहिए जो इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में यांत्रिक क्षति, शीतलन, रेडियो आवृत्ति शोर उत्सर्जन और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज से सुरक्षा प्रदान करे। उत्पाद सुरक्षा मानक एक उपभोक्ता उत्पाद की विशेष सुविधाओं को निर्धारित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, बाहरी मामले का तापमान या उजागर धातु भागों की ग्राउंडिंग।छोटी मात्रा में किए गए प्रोटोटाइप और औद्योगिक उपकरण कार्ड के पिंजरे या पूर्वनिर्मित बक्से जैसे मानकीकृत रूप से उपलब्ध बाड़ों का उपयोग कर सकते हैं।उपभोक्ता अपील बढ़ाने के लिए मास-मार्केट उपभोक्ता उपकरणों में अत्यधिक विशिष्ट पैकेजिंग हो सकती है।इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग मैकेनिकल इंजीनियरिंग के क्षेत्र के भीतर एक प्रमुख अनुशासन है।

डिजाइन
इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग को स्तरों द्वारा आयोजित किया जा सकता है: एक ही इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को पोर्टेबल डिवाइस के रूप में पैक किया जा सकता है या एक इंस्ट्रूमेंट रैक या स्थायी इंस्टॉलेशन में फिक्स्ड माउंटिंग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। एयरोस्पेस, समुद्री या सैन्य प्रणालियों के लिए पैकेजिंग विभिन्न प्रकार के डिजाइन मानदंड लगाती है।
 * स्तर 0 - चिप, एक नंगे अर्धचालक को संदूषण और क्षति से मरना।
 * स्तर 1 - घटक, जैसे कि सेमीकंडक्टर पैकेज डिजाइन और अन्य असतत घटकों की पैकेजिंग।
 * स्तर 2 - Etched वायरिंग बोर्ड (मुद्रित सर्किट बोर्ड)।
 * स्तर 3 - विधानसभा, एक या एक से अधिक वायरिंग बोर्ड और संबंधित घटक।
 * स्तर 4 - मॉड्यूल, विधानसभाएं एक समग्र बाड़े में एकीकृत।
 * स्तर 5 - सिस्टम, किसी उद्देश्य के लिए संयुक्त मॉड्यूल का एक सेट।

इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग मैकेनिकल इंजीनियरिंग सिद्धांतों जैसे कि गतिशीलता, तनाव विश्लेषण, गर्मी हस्तांतरण और द्रव यांत्रिकी पर निर्भर करती है। उच्च-विश्वसनीयता वाले उपकरणों को अक्सर ड्रॉप परीक्षण, ढीले कार्गो कंपन, सुरक्षित कार्गो कंपन, चरम तापमान, आर्द्रता, पानी में विसर्जन या स्प्रे, बारिश, सूरज की रोशनी (यूवी, आईआर और दृश्यमान प्रकाश), नमक स्प्रे, विस्फोटक झटका और कई और जीवित रहना चाहिए। ये आवश्यकताएं विद्युत डिजाइन से परे और बातचीत करती हैं।

एक इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली में घटक उपकरण, सर्किट कार्ड असेंबली (CCAs), कनेक्टर्स, केबल और घटक जैसे ट्रांसफार्मर, बिजली की आपूर्ति, रिले, स्विच आदि शामिल हैं जो सर्किट कार्ड पर माउंट नहीं हो सकते हैं।

कई विद्युत उत्पादों को उच्च-मात्रा, कम लागत वाले भागों जैसे कि बाड़ों या कवर जैसे कि इंजेक्शन मोल्डिंग, डाई कास्टिंग, निवेश कास्टिंग, और इसी तरह की तकनीकों द्वारा कवर की आवश्यकता होती है। इन उत्पादों का डिजाइन उत्पादन विधि पर निर्भर करता है और आयामों और सहिष्णुता और टूलींग डिजाइन पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता होती है। कुछ भागों को विशेष प्रक्रियाओं जैसे कि प्लास्टर- और धातु के बाड़ों के रेत-कास्टिंग द्वारा निर्मित किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के डिजाइन में, इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग इंजीनियर घटकों के लिए अधिकतम तापमान, संरचनात्मक गुंजयमान आवृत्तियों और गतिशील तनाव और सबसे खराब स्थिति के तहत गतिशील तनाव और विक्षेपण के रूप में इस तरह की चीजों का अनुमान लगाने के लिए विश्लेषण करते हैं। तत्काल या समय से पहले इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद विफलताओं को रोकने के लिए ऐसा ज्ञान महत्वपूर्ण है।

डिजाइन विचार
एक डिजाइनर को पैकेजिंग विधियों का चयन करते समय कई उद्देश्यों और व्यावहारिक विचारों को संतुलित करना चाहिए।
 * खतरों के खिलाफ संरक्षित किया जाना: यांत्रिक क्षति, मौसम और गंदगी के संपर्क में, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, आदि।
 * गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं
 * टूलींग पूंजी लागत और प्रति-इकाई लागत के बीच ट्रेडऑफ़
 * पहले डिलीवरी और उत्पादन दर के लिए समय के बीच ट्रेडऑफ़
 * आपूर्तिकर्ताओं की उपलब्धता और क्षमता
 * उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस डिजाइन और सुविधा
 * रखरखाव के लिए आवश्यक होने पर आंतरिक भागों तक पहुंच में आसानी
 * उत्पाद सुरक्षा, और नियामक मानकों का अनुपालन
 * सौंदर्यशास्त्र, और अन्य विपणन विचार
 * सेवा जीवन और विश्वसनीयता

शीट धातु
छिद्रित और गठन शीट धातु सबसे पुराने प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग में से एक है।यह यंत्रवत् मजबूत हो सकता है, उत्पाद को उस सुविधा की आवश्यकता होने पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक परिरक्षण प्रदान करता है, और आसानी से प्रोटोटाइप के लिए बनाया जाता है और छोटे उत्पादन के साथ छोटे कस्टम टूलींग खर्च के साथ चलता है।

कास्ट मेटल
गैस्केटेड मेटल कास्टिंग का उपयोग कभी -कभी असाधारण रूप से गंभीर वातावरण के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को पैकेज करने के लिए किया जाता है, जैसे कि भारी उद्योग में, जहाज पर सवार, या पानी के नीचे गहरे।एल्यूमीनियम डाई कास्टिंग लोहे या स्टील की रेत के कास्टिंग की तुलना में अधिक सामान्य हैं।

मशीनीकृत धातु
इलेक्ट्रॉनिक पैकेज कभी -कभी धातु के ठोस ब्लॉक, आमतौर पर एल्यूमीनियम, जटिल आकृतियों में होते हैं।वे एयरोस्पेस के उपयोग के लिए माइक्रोवेव असेंबली में काफी आम हैं, जहां सटीक ट्रांसमिशन लाइनों को जटिल धातु के आकार की आवश्यकता होती है, जो कि हर्मेटिक रूप से सील हाउसिंग के साथ संयोजन में होती है।मात्राएँ छोटी होती हैं;कभी -कभी एक कस्टम डिजाइन की केवल एक इकाई की आवश्यकता होती है।टुकड़ा भाग की लागत अधिक है, लेकिन कस्टम टूलिंग के लिए बहुत कम या कोई लागत नहीं है, और प्रथम-टुकड़ा डिलीवरी आधे दिन के रूप में कम ले सकती है।पसंद का उपकरण एक संख्यात्मक रूप से नियंत्रित वर्टिकल मिलिंग मशीन है, जिसमें टूलपैथ कमांड फ़ाइलों के लिए कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन (सीएडी) फ़ाइलों का स्वचालित अनुवाद है।

ढाला प्लास्टिक
ढाले हुए प्लास्टिक के मामलों और संरचनात्मक भागों को विभिन्न तरीकों से बनाया जा सकता है, जो टुकड़े की लागत, टूलींग लागत, यांत्रिक और विद्युत गुणों और विधानसभा में आसानी से ट्रेडऑफ की पेशकश करता है।उदाहरण इंजेक्शन मोल्डिंग, ट्रांसफर मोल्डिंग, वैक्यूम बनाने और कटिंग हैं।प्रवाहकीय सतहों को प्रदान करने के लिए पीएल को पोस्ट-प्रोसेस किया जा सकता है।

पोटिंग
इसे एनकैप्सुलेशन भी कहा जाता है, पोटिंग में एक तरल राल में भाग या विधानसभा को डुबोना होता है, फिर इसे ठीक करता है। एक अन्य विधि भाग या असेंबली को एक मोल्ड में डालती है, और इसमें पॉटिंग कंपाउंड डाला जाता है, और इलाज के बाद, मोल्ड को हटा नहीं दिया जाता है, जो भाग या असेंबली का हिस्सा बन जाता है। पॉटिंग को पूर्व-मंडित पोटिंग शेल में, या सीधे एक मोल्ड में किया जा सकता है। आज यह सबसे व्यापक रूप से अर्धचालक घटकों को नमी और यांत्रिक क्षति से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है, और एक यांत्रिक संरचना के रूप में सेवा करने के लिए लीड फ्रेम और चिप को एक साथ रखने के लिए। पहले के समय में इसका उपयोग अक्सर मुद्रित सर्किट मॉड्यूल के रूप में निर्मित मालिकाना उत्पादों के रिवर्स इंजीनियरिंग को हतोत्साहित करने के लिए किया जाता था। यह आमतौर पर उच्च वोल्टेज उत्पादों में भी उपयोग किया जाता है ताकि लाइव भागों को एक साथ पास रखने की अनुमति दी जा सके (पोटिंग कंपाउंड की उच्च ढांकता हुआ ताकत के कारण कोरोना डिस्चार्ज को समाप्त करना), ताकि उत्पाद छोटा हो सके। यह संवेदनशील क्षेत्रों से गंदगी और प्रवाहकीय दूषित पदार्थों (जैसे अशुद्ध पानी) को भी बाहर करता है। एक और उपयोग है कि सोनार ट्रांसड्यूसर जैसे गहरे सबमर्जेंट आइटम को अत्यधिक दबाव में ढहने से बचाने के लिए, सभी विकट को भरकर: void | voids। पोटिंग कठोर या नरम हो सकता है। जब शून्य-मुक्त पोटिंग की आवश्यकता होती है, तो उत्पाद को एक वैक्यूम चैम्बर में रखना आम बात होती है, जबकि राल अभी भी तरल है, आंतरिक गुहाओं से हवा को बाहर निकालने के लिए कई मिनटों के लिए एक वैक्यूम पकड़ें, फिर राल को छोड़ दें, फिर वैक्यूम छोड़ दें । वायुमंडलीय दबाव voids को ढह जाता है और तरल राल को सभी आंतरिक स्थानों में मजबूर करता है। वैक्यूम पोटिंग रेजिन के साथ सबसे अच्छा काम करता है जो कि पोलीमराइजेशन द्वारा इलाज करते हैं, बजाय विलायक वाष्पीकरण के।

पोरसिटी सीलिंग या संसेचन
पोरसिटी सीलिंग या राल संसेचन पोटिंग के समान है, लेकिन एक शेल या मोल्ड का उपयोग नहीं करता है। भागों को एक बहुलक मोनोमर या विलायक-आधारित कम चिपचिपापन प्लास्टिक समाधान में डूबे हुए हैं। द्रव के ऊपर का दबाव एक पूर्ण वैक्यूम तक कम हो जाता है। वैक्यूम जारी होने के बाद, द्रव भाग में बहता है। जब भाग को राल स्नान से वापस ले लिया जाता है, तो इसे सूखा और/या साफ किया जाता है और फिर ठीक हो जाता है। इलाज में आंतरिक राल को पोलीमराइज़ करना या विलायक को वाष्पित करना शामिल हो सकता है, जो विभिन्न वोल्टेज घटकों के बीच एक इन्सुलेटिंग ढांकता हुआ सामग्री छोड़ देता है। पोरसिटी सीलिंग (राल संसेचन) सभी आंतरिक रिक्त स्थान को भरता है, और धोने/कुल्ला प्रदर्शन के आधार पर सतह पर एक पतली कोटिंग छोड़ सकता है या नहीं हो सकता है। वैक्यूम संसेचन पोरसिटी सीलिंग का मुख्य अनुप्रयोग ट्रांसफॉर्मर, सोलनॉइड्स, फाड़ना स्टैक या कॉइल और कुछ उच्च वोल्टेज घटकों की ढांकता हुआ ताकत को बढ़ावा देने में है। यह आयनीकरण को बारीकी से लाइव सतहों के बीच बनाने और विफलता की शुरुआत करने से रोकता है।

लिक्विड फिलिंग
तरल भरने का उपयोग कभी -कभी पोटिंग या संसेचन के विकल्प के रूप में किया जाता है।यह आमतौर पर एक ढांकता हुआ द्रव है, जो अन्य सामग्रियों के साथ रासायनिक संगतता के लिए चुना जाता है।इस विधि का उपयोग ज्यादातर बहुत बड़े विद्युत उपकरणों जैसे यूटिलिटी ट्रांसफार्मर में, ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाने के लिए किया जाता है।इसका उपयोग गर्मी हस्तांतरण में सुधार करने के लिए भी किया जा सकता है, खासकर अगर एक हीट एक्सचेंजर के माध्यम से प्राकृतिक संवहन या मजबूर संवहन द्वारा प्रसारित करने की अनुमति है।पॉटिंग की तुलना में अधिक आसानी से मरम्मत के लिए तरल भरने को हटाया जा सकता है।

अनुरूप कोटिंग
अनुरूप कोटिंग विभिन्न तरीकों द्वारा लागू एक पतली इन्सुलेट कोटिंग है।यह नाजुक घटकों के यांत्रिक और रासायनिक सुरक्षा प्रदान करता है।यह व्यापक रूप से बड़े पैमाने पर उत्पादित वस्तुओं जैसे अक्षीय-लीड रेसिस्टर्स और कभी-कभी मुद्रित सर्किट बोर्डों पर उपयोग किया जाता है।यह बहुत किफायती हो सकता है, लेकिन लगातार प्रक्रिया की गुणवत्ता प्राप्त करना कुछ मुश्किल है।

ग्लोब-टॉप
ग्लोब-टॉप चिप-ऑन-बोर्ड असेंबली (COB) में उपयोग किए जाने वाले अनुरूप कोटिंग का एक प्रकार है।इसमें विशेष रूप से तैयार किए गए एपॉक्सी की एक बूंद होती है या राल एक अर्धचालक चिप और उसके तार बॉन्ड पर जमा किया गया, यांत्रिक सहायता प्रदान करने के लिए और फिंगरप्रिंट अवशेषों जैसे दूषित पदार्थों को बाहर करने के लिए जो सर्किट ऑपरेशन को बाधित कर सकता है।यह आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक खिलौनों और कम-अंत उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

चिप बोर्ड पर
सरफेस-माउंटेड एलईडी अक्सर चिप-ऑन-बोर्ड (COB) कॉन्फ़िगरेशन में बेचे जाते हैं।इनमें, व्यक्तिगत डायोड को एक सरणी में रखा जाता है, जो डिवाइस को एक अधिक मात्रा में चमकदार प्रवाह का उत्पादन करने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी को समग्र छोटे पैकेज में परिणामी गर्मी को नष्ट करने की अधिक क्षमता होती है, जो कि बढ़ते एल ई डी द्वारा पूरा किया जा सकता है, यहां तक कि सतह माउंट प्रकार, व्यक्तिगत रूप से भी व्यक्तिगत रूप सेएक सर्किट बोर्ड पर।

हर्मेटिक मेटल/ग्लास केस
हर्मेटिक मेटल पैकेजिंग ने वैक्यूम ट्यूब उद्योग में जीवन शुरू किया, जहां संचालन के लिए एक पूरी तरह से रिसाव-प्रूफ आवास आवश्यक था।इस उद्योग ने ग्लास-सील इलेक्ट्रिकल फीडथ्रू को विकसित किया, जैसे कि कोवर जैसे मिश्र धातुओं का उपयोग करके सीलिंग ग्लास के विस्तार के गुणांक से मेल खाने के लिए ताकि ट्यूब गर्म होने के साथ महत्वपूर्ण धातु-कांच के बॉन्ड पर यांत्रिक तनाव को कम किया जा सके।कुछ बाद के ट्यूबों ने धातु के मामलों और फीडथ्रू का उपयोग किया, और केवल व्यक्तिगत फीडथ्रू के आसपास इन्सुलेशन का उपयोग कांच का उपयोग किया।आज, ग्लास-सील पैकेज का उपयोग ज्यादातर महत्वपूर्ण घटकों और एयरोस्पेस के उपयोग के लिए असेंबली में किया जाता है, जहां तापमान, दबाव और आर्द्रता में अत्यधिक परिवर्तनों के तहत रिसाव को भी रोका जाना चाहिए।

हर्मेटिक सिरेमिक पैकेज
फ्लैट सिरेमिक टॉप और बॉटम कवर के बीच एक विटेरस पेस्ट लेयर में एम्बेडेड एक लीड फ्रेम से युक्त पैकेज कुछ उत्पादों के लिए धातु/ग्लास पैकेज की तुलना में अधिक सुविधाजनक हैं, लेकिन समकक्ष प्रदर्शन देते हैं।उदाहरण सिरेमिक दोहरे इन-लाइन पैकेज रूप में एकीकृत सर्किट चिप्स हैं, या एक सिरेमिक बेस प्लेट पर चिप घटकों के जटिल हाइब्रिड असेंबली हैं।इस प्रकार की पैकेजिंग को दो मुख्य प्रकारों में भी विभाजित किया जा सकता है: मल्टीलेयर सिरेमिक पैकेज (जैसे कम तापमान सह-संचालित सिरेमिक | LTCC और उच्च तापमान सह-संचालित सिरेमिक | HTCC) और दबाया सिरेमिक पैकेज।

मुद्रित सर्किट असेंबली
मुद्रित सर्किट मुख्य रूप से घटकों को एक साथ जोड़ने के लिए एक तकनीक हैं, लेकिन वे यांत्रिक संरचना भी प्रदान करते हैं।कुछ उत्पादों में, जैसे कि कंप्यूटर एक्सेसरी बोर्ड, वे सभी संरचना हैं।यह उन्हें इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग के ब्रह्मांड का हिस्सा बनाता है।

विश्वसनीयता मूल्यांकन
एक विशिष्ट विश्वसनीयता योग्यता में निम्न प्रकार के पर्यावरणीय तनाव शामिल हैं:
 * जलाकर निशाल बनाना
 * तापमान साइकिल चलाना
 * ऊष्मीय आघात
 * सोल्डेबिलिटी
 * आटोक्लेव
 * दृश्य निरीक्षण
 * हर्मेटिकिटी/नमी प्रतिरोध
 * Hygrothrmal परीक्षण

तापमान और आर्द्रता के साथ कक्षों में हाइग्रोथर्मल परीक्षण किया जाता है।यह एक पर्यावरणीय तनाव परीक्षण है जिसका उपयोग उत्पाद विश्वसनीयता के मूल्यांकन में किया जाता है।ठेठ हाइग्रोथर्मल परीक्षण 85 andC तापमान और 85% सापेक्ष आर्द्रता (ABBR। 85 .C/85% RH) है।परीक्षण के दौरान, नमूना समय -समय पर इसके यांत्रिक या विद्युत गुणों का परीक्षण करने के लिए निकाला जाता है।हाइग्रोथर्मल परीक्षण से संबंधित कुछ शोध कार्यों को संदर्भों में देखा जा सकता है।

यह भी देखें

 * अर्धचालक पैकेज
 * एकीकृत सर्किट पैकेजिंग
 * पैकेजिंग (विघटन)
 * पैकेजिंग

संदर्भ
]