Verwendung entkappter ICs in der Produktion

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Für eines unserer Projekte suchten wir nach einem ganz bestimmten ADC-Typ in einem kleinen Paket und fanden in einem TSSOP etwas Passendes. Wir wollten mehr Platz sparen, also haben wir uns Gedanken darüber gemacht, wie wir nackte Würfel bekommen können. Der Hersteller bestätigte, dass die Matrizen 2 mm im Quadrat sind, sagte jedoch, wir müssten "einige Millionen" bestellen, damit es sich lohnt, sie bereitzustellen. Wir brauchten vielleicht 500 / Jahr und das Budget ist nicht riesig, das war das Ende und wir beschlossen, etwas anderes zu tun.

Aber ich war neugierig: Was machen die Leute, wenn sie eine kleine Anzahl von bloßen Sterbefällen wollen? Entkappt jemand ICs und verwendet die Dies in der Produktion? Wenn ja, kann der Prozess verlässlich gemacht werden und wie teuer ist er ungefähr?

Wenn jemand Beispiele für Produkte oder Fallstudien hat, wäre das wirklich interessant.

— Jack B
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Keine Antwort, nur eine Einschränkung - Halbleiter können lichtempfindlich sein: Raspberry Pi Xenon Death Flash .

— Andrew Morton

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Wenn für ein Produkt, mit dem sich ein Hersteller nicht befassen möchte, eine ausreichende Anzahl von Käufern mit geringen Stückzahlen vorhanden ist, kauft ein Großhändler große Stückzahlen und verkauft sie an Kunden mit geringen Stückzahlen weiter. Wenn das Volumen nicht ausreicht, tun potenzielle Kunden "etwas anderes".

— Charles Cowie

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@AndrewMorton In diesem hypothetischen Fall wird der Chip zusammen mit einigen anderen Komponenten auf eine Leiterplatte geklebt und dann eingekapselt. Das sollte also kein Problem sein. Ich würde den nackten Würfel sowieso nicht offen lassen wollen, da die Drahtbonds sehr fagil sein werden.

— Jack B

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Ich würde sagen, dass Designer zuerst nach CSP-Teilen wie bga suchen, bevor sie versuchen, nackt zu sterben.

— Sstobbe

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@sstobbe BGA wäre viel schöner und einfacher als nackt zu sterben, aber der Hersteller wird das definitiv nicht für uns tun. Während zumindest theoretisch kleinere Zahlen aus dem leicht verfügbaren TSSOP herausgenommen werden könnten. Daher frage ich mich, ob das jemand getan hat.

— Jack B

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Ich kann nicht für alle Hersteller oder Produktlinien sprechen, aber ich habe über 25 Jahre als Anwendungsingenieur bei Maxim Integrated Products gearbeitet.

Sie erwähnen, dass es sich bei dem fraglichen Produkt um eine Art ADC handelt, sodass nach dem Verpacken während des Abschlusstests zahlreiche interne Anpassungen vorgenommen werden. (z. B. Bias-Trimmung, Referenzanpassung, Linearität usw.) Und dieses abschließende Testprogramm nach dem Verpacken verwendet geheime "Testmodus" -Befehle, die vom Unternehmen vertraulich behandelt werden. (Wenn Sie ein primärer / strategischer / Schlüsselkunde wären, könnten diese unter NDA verfügbar sein, aber Sie würden dieses Gespräch mit dem Geschäftsmanager führen, nicht mit mir.)

Wenn Sie den Chip aus einem TSSOP herausnehmen und vom Leadframe abziehen (normalerweise eine leitfähige Epoxy-Verbindung), wird der Chip definitiv mechanischen Belastungen ausgesetzt, die über seine Designgrenzen hinausgehen. Dies wird sehr wahrscheinlich die Leistung dauerhaft beeinträchtigen. Modernes IC-Design verwendet MEMS-Technologie, um mechanische Beanspruchungen zu reduzieren, die im Inneren des Gehäuses auftreten. Diese mechanischen Kräfte auf den Chip würden ansonsten die Leistung beeinträchtigen. Wenn Sie versuchen, eine anständige 20-Bit- (oder sogar 12-Bit-) Leistung von einem ADC-Chip zu erhalten, kann diese Art von mechanischer Gewalt seine Linearität zerstören und die gesamte Übung vergeblich machen.

Sie könnten mit dem Entkappen eines reinen digitalen Chips davonkommen, aber für analoge Präzision würde ich Sie nachdrücklich auffordern, es sich noch einmal zu überlegen. Ich habe mir gerade unsere Online-Produktauswahlhilfe (Präzisions-ADCs) angesehen und ein paar 12-Bit / 16-Bit-SAR-ADCs gefunden, die kleiner als 4 mm² sind (die einzige von Ihnen erwähnte Anforderung). Dies beinhaltet Teile mit WLP-Wafer-Level-Packung, die fast nackt sind, aber nur ein bisschen besser zu handhaben sind.

— MarkU
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Danke, das ist sehr interessant. Es handelt sich tatsächlich um einen ΣΔ-Kapazitäts-Digital-Wandler, der unsere Verpackungsoptionen erheblich einschränkt. Wir würden den Leadframe hypothetisch verkleinern, anstatt zu versuchen, das am Chip befestigte Epoxidharz loszuwerden. Ich hatte jedoch nicht bemerkt, wie belastungsempfindlich die Chips sein könnten, denn selbst das Durcheinander mit den Drahtbonds könnte zu einer Überbeanspruchung führen.

— Jack B

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Ich habe einen entkappten IC beim Pico-Testen für das Silizium-Debugging verwendet. (Wenn Sie die obere Schicht und die Passivierungsschicht entfernen und dann die Sondennadeln auf die Matrize setzen) Die Entkappung erfolgt mit einer speziellen Heißsäurepumpe und einem speziellen Gummifenster. Die Idee des Entkappens ist, ein mehr oder weniger vollständiges Paket zu haben, aber Zugang zum Silizium zu haben.

Sie sparen keinen Platz. Sie haben das ganze Paket, aber nur mit einem Loch oben.
Die Bonddrähte waren noch da, also kein sauberer Würfel.

Sie könnten versuchen, ein Bündel Chips in kochende Säure zu werfen und zu sehen, was herauskommt. Ich vermute jedoch, dass die Bondpads nicht mehr verwendet werden können.

— Alter Furz
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Mir ist diese Art des Entkappens bekannt, und wie Sie sagen, sparen wir dadurch keinen Platz. Ich könnte es mit siedender Säure versuchen, aber ich gehe davon aus, dass es die Drahtbindungen abreißt. Vielleicht könnte ich letztendlich ein funktionierendes Werkzeug für einen Prototypen bekommen, aber ich bin wirklich interessiert zu wissen, ob jemand einen Prozess / eine Dienstleistung hat, der / die es zuverlässig genug für die Produktion macht.

— Jack B

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Der Hersteller wird keine neue Verpackungsvariante selbst herstellen, da alle Charakterisierungen erneut durchgeführt werden müssen. Es kann nicht garantiert werden, dass dieselben Spezifikationen in einer anderen Verpackung vorliegen. Dies erfordert eine Prüfung und Validierung.

Sie sind möglicherweise bereit, dies in kleinerem Maßstab und zu einem höheren Preis zu tun, um das Risiko zu verringern.
Sie müssen im Voraus bezahlen oder Verträge unterzeichnen.

Das Entkappen zum Wiederherstellen von Stümpfen ist nicht der einzige Schritt. Sie müssen es auch vom Leadframe entfernen, der geklebt ist. Und das Drahtbonden wiederholen.

Das Entfernen von Drahtbonden ist etwas, von dem ich noch nie gehört habe.

Die Menge an Spezialausrüstung und Fähigkeiten, die erforderlich sind, um diese Operation zu entwickeln und durchzuführen, wird signifikant sein.

— Jeroen3
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Ich denke, wenn ich eine Handvoll Chips bekommen könnte, die so aussehen, könnte ich einen guten Job machen, indem ich einen in einem Prototyp verwende. Wir würden wahrscheinlich die Drahtbonds in der Nähe des Leadframes abschneiden und dann den Leadframe mit einer Güllesäge oder ähnlichem abschneiden. Wenn Platz für das Bonden neuer Drähte auf den Drahtbond-Pads vorhanden ist, können wir die vorhandenen möglicherweise nach unten biegen und sie mit Epoxidharz an eine Leiterplatte anschließen. Die Ausbeute wäre jedoch bei weitem nicht gut genug für die Produktion. Ich habe mich wirklich gefragt, ob jemand von einem Verfahren / einer Dienstleistung wüsste, das / die gute Erträge bringt.

— Jack B

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Ich glaube, IS I oder Quik-Pak können möglicherweise mit Ihnen beim Umpacken zusammenarbeiten, und beide sind an kleinere Kunden gewöhnt. Ein anderes Plakat wies auf einen potenziellen Show-Stopper hin, die werksseitige Einstellung des ADC. Abhängig von den Spezifikationen des ADC kann die Verpackung mit dem IC codiert sein. Das neue Paket erfordert möglicherweise sorgfältige Prüfung, um die Spezifikationen des Originals zu erreichen.

— Steve0
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