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CLCC/CQFN: Hochzuverlässige Keramik-Gehäuse für High-End-Elektronik

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CLCC-Keramik-Gehäuse

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Angesichts von Engpässen bei der Wärmeableitung von Leistungsverstärkern für 5G-Kommunikationsbasisstationen, von Steuergeräten für Elektroantriebe in neuen Energiefahrzeugen, die in Umgebungen mit hohen Temperaturen (bis zu 150 °C oder höher) stabil arbeiten müssen, und von elektronischen Geräten für Satellitennutzlasten, die extremen Temperaturzyklen ausgesetzt sind, steht die herkömmliche Kunststoffgehäusetechnologie heute vor beispiellosen Leistungsanforderungen. Genau vor diesem Hintergrund werden CLCC- (Ceramic Leadless Chip Carrier) / CQFN- (Ceramic Quad Flat No-Leads) Ceramic Quad No-Lead-Gehäuse mit ihren hervorragenden Wärmeableitungsfähigkeiten und exzellenten Hochfrequenzeigenschaften zur bevorzugten Lösung für das Design elektronischer High-End-Systeme.

Technische Definitionen und Kerneigenschaften

CLCC und CQFN gehören beide zu den vierseitigen bleifreien oberflächenmontierbaren Gehäusen, die auf einem Keramiksubstrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden. Beide werden mit metallisierten Lötanschlüssen montiert, die auf allen vier Seiten angeordnet sind. Ihre strukturellen Designs haben jedoch unterschiedliche Schwerpunkte, die auf unterschiedliche Anwendungsszenarien zugeschnitten sind.

CLCC ist ein standardisierter keramischer Chipträger mit einem Hohlraum. Seine Struktur ist in erster Linie darauf ausgelegt, eine zuverlässige und dichte Schutzumgebung für die innenliegenden Chips zu schaffen, die sich für IC-Packaging mit extrem hohen Anforderungen an die Langzeitstabilität eignet. Die Chips können durch Aufwärts-Golddraht-Bonden in der Kavität oder durch Flip-Chip-Bonden in der Kavität miteinander verbunden werden.

Das CQFN ist ein Gehäusetyp, der ohne Zuleitungsdrähte auskommt und ein wesentliches Merkmal aufweist: ein großflächiges, freies Wärmeableitungspad an der Unterseite. Dieses Design zielt darauf ab, einen effizienten Wärmepfad für Chips (insbesondere Leistungsbauteile) zu schaffen, der es ihnen ermöglicht, die Vorteile der vierseitigen Montage beizubehalten und gleichzeitig die Standard-CLCC in Bezug auf die Wärmeableitungsleistung deutlich zu übertreffen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffgehäusen weist diese Art von Gehäuse die folgenden Merkmale auf:

●Hochzuverlässiges Keramikmaterial: Durch die Verwendung von Aluminiumoxid (Al2O3) oder Aluminiumnitrid (AlN) sind sie resistent gegen hohe Temperaturen, Korrosion und Alterung und bleiben in extremen Umgebungen lange Zeit stabil.

●Vierseitiges bleifreies Design: Die Pads sind auf der Unterseite oder rundherum verteilt und unterstützen SMT (Surface Mount Technology), ein hochdichtes PCB-Layout und nehmen wenig Platz ein.

●Exzellente elektrische Leistung und Wärmeableitung: Keramische Materialien sind von Natur aus isolierend und haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die die Wärme effektiv ableitet und den stabilen Betrieb von Hochfrequenz- und Hochleistungsgeräten gewährleistet.

●Präzisionsherstellungsprozess: Pulverformung, präzise Sinterung, Oberflächenmetallisierung, einheitliche Größe, flache Pads, geeignet für hochpräzise Oberflächenmontage und Schweißen.

●Hohe Verlässlichkeit: Die metallisierten Lötstellen sind eng mit dem Keramiksubstrat verbunden und können in Umgebungen mit hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit und Vibrationen lange Zeit stabil arbeiten.

●Variable Leitungsstrukturen: Unterstützt Dual-Side- und Quad-Side-Packaging.

●Vielfältige Anschlussabstände: Erhältlich in 2,7 mm, 1,00 mm und 0,50 mm, um verschiedene Designanforderungen zu erfüllen.