Hoy en día, con los amplificadores de potencia de las estaciones base de comunicación 5G enfrentando cuellos de botella en la disipación de calor, las unidades de control de propulsión eléctrica de vehículos de nueva energía que necesitan operar de forma estable en entornos de alta temperatura (hasta 150 °C o superiores) y los equipos electrónicos de carga útil satelital que deben soportar ciclos de temperatura extremos, la tecnología tradicional de empaquetado de plástico se enfrenta a desafíos de rendimiento sin precedentes. Precisamente en este contexto, los encapsulados cerámicos cuádruples sin plomo, con sus excepcionales capacidades de disipación de calor, excelentes características de alta frecuencia y fiabilidad de grado militar, se están convirtiendo en la solución preferida para el diseño de sistemas electrónicos de alta gama.
Definiciones técnicas y características principales
Tanto CLCC como CQFN pertenecen a encapsulados de montaje superficial sin plomo de cuatro lados, fabricados sobre un sustrato cerámico de alta conductividad térmica. Ambos se ensamblan mediante terminales de soldadura metalizados dispuestos en los cuatro lados. Sin embargo, sus diseños estructurales tienen enfoques diferentes, adaptados para adaptarse a diferentes escenarios de aplicación.
CLCC es un portador de chip cerámico estandarizado con una cavidad. Su estructura está diseñada principalmente para proporcionar un entorno de protección fiable y sellado para los chips internos, ideal para encapsulados de circuitos integrados (CI) con requisitos extremadamente altos de estabilidad a largo plazo. Los chips pueden interconectarse mediante unión ascendente con hilo de oro en la cavidad o mediante unión de chip invertido en la cavidad.
El CQFN es un tipo de encapsulado que, sin utilizar hilos conductores, integra una característica clave: una almohadilla de disipación de calor desnuda de gran superficie en la parte inferior. Este diseño busca establecer una ruta térmica eficiente para los chips (especialmente los dispositivos de potencia), lo que les permite mantener las ventajas del montaje en cuatro lados y, al mismo tiempo, superar significativamente al CLCC estándar en términos de rendimiento de disipación de calor.
En comparación con los encapsulados de plástico tradicionales, este tipo de encapsulado presenta las siguientes características:
●Material cerámico de alta fiabilidad: Fabricado con óxido de aluminio (Al₂O₃) o nitruro de aluminio (AlN), es resistente a altas temperaturas, corrosión y envejecimiento, y se mantiene estable en entornos extremos durante mucho tiempo.
● Diseño sin conductores de cuatro lados: Las almohadillas se distribuyen en la parte inferior o alrededor, lo que permite la tecnología de montaje superficial (SMT) y un diseño de PCB de alta densidad, ocupando un espacio reducido.
● Excelente rendimiento eléctrico y disipación de calor: Los materiales cerámicos son aislantes naturales y tienen una alta conductividad térmica, lo que disipa eficazmente el calor y garantiza el funcionamiento estable de dispositivos de alta frecuencia y alta potencia.
● Proceso de fabricación de precisión: Formación de polvo, sinterización precisa, metalización de superficies, tamaño uniforme, almohadillas planas, adecuadas para montaje superficial y soldadura de alta precisión.
● Alta fiabilidad: Las juntas de soldadura metalizadas se adhieren firmemente al sustrato cerámico y pueden funcionar de forma estable durante mucho tiempo en entornos de alta temperatura, humedad y vibración.
● Diversas estructuras de conductores: Compatible con encapsulados de dos y cuatro caras.
● Múltiples opciones de paso de conductores: Disponible en 2,7 mm, 1,00 mm y 0,50 mm, para satisfacer diversos requisitos de diseño.
Escenarios de aplicación:
El encapsulado cerámico CLCC/CQFN es un soporte ideal para circuitos integrados de alta gama, apto para tecnología de montaje superficial (SMT). Está diseñado específicamente para chips de encapsulado con estrictos requisitos de rendimiento y estabilidad, como:
(1) Diversos circuitos integrados de muy gran escala (VLSI)
(2) Circuitos integrados de aplicación especial (ASIC)
(3) Circuitos lógicos acoplados al emisor (ECL) de alta velocidad
Gracias a sus excelentes capacidades técnicas, CLCC/CQFN se ha convertido en una solución clave en numerosos sistemas electrónicos de alta gama.
Entre sus aplicaciones típicas se incluyen:
Infraestructura de comunicación 5G: Para amplificadores de potencia de estaciones base (como dispositivos GaN/LDMOS), para cumplir con los estrictos requisitos de disipación de calor en operaciones de alta frecuencia y alta velocidad.
Sistema de propulsión eléctrica para vehículos de nueva energía: Se utiliza para la unidad de control del motor (MCU) y el módulo de potencia, lo que garantiza que el sistema funcione de forma estable durante un largo periodo de tiempo en condiciones de alta potencia y alta temperatura.
Cargas útiles aeroespaciales y satelitales: Transporta el procesamiento central y los circuitos de la cadena de señales.ts, lo que garantiza que el equipo resista ciclos de temperatura extremos, entornos de vacío y vibraciones de alta intensidad.
En resumen, el encapsulado cerámico plano cuádruple CLCC/CQFN sin conductores combina la alta fiabilidad de la cerámica con la comodidad de un encapsulado de montaje superficial moderno, lo que lo convierte en la opción ideal para el diseño de sistemas electrónicos de alta gama.
Además del encapsulado cerámico cuádruple (CLCC/CQFN), Innovacera también ofrece una amplia gama de opciones de encapsulado cerámico, que incluyen:
Carcasa cerámica SMD para láser
Encapsulado de potencia cerámico para montaje superficial
Cajas para dispositivos de comunicación óptica (ROSA/TOSA)
Cajas de cerámica de doble encapsulado en línea (DIP)
Encapsulado cerámico de contorno pequeño
Estos productos satisfacen los requisitos de diversos escenarios de aplicación y ofrecen a los clientes soluciones integrales y altamente fiables. Innovacera ha lanzado oficialmente varias carcasas de embalaje de cerámica. No dude en contactarnos para obtener materiales técnicos, muestras o soluciones personalizadas. Exploremos juntos más posibilidades en el diseño de sistemas electrónicos de alta gama.
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