โซลูชันบรรจุภัณฑ์ DIP-8: กระบวนการผลิต อุปกรณ์ และการควบคุมคุณภาพแบบครบวงจรสำหรับบรรจุภัณฑ์แบบ Dual In-Line Packaging (DIP-8)

แพ็คเกจ DIP-8 (Dual In-line Package) ยังคงเป็นหนึ่งในแพ็คเกจเซมิคอนดักเตอร์แบบเสียบรูที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับงานอุตสาหกรรม การจัดการพลังงาน ยานยนต์ เครื่องมือวัด และงานอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม ด้วยกระบวนการผลิตที่พัฒนามาอย่างดี ความน่าเชื่อถือทางกลที่ดีเยี่ยม และต้นทุนการผลิตต่ำ ทำให้ DIP-8 ยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับอุปกรณ์อนาล็อกและอุปกรณ์สัญญาณผสมจำนวนมาก

คู่มือนี้จะอธิบายเกี่ยวกับ คุณสมบัติของแพ็คเกจ, การใช้งานทั่วไป กระบวนการผลิต และอุปกรณ์ที่แนะนำ พร้อมทั้งนำเสนอโซลูชันการผลิตแบบครบวงจร

แพ็คเกจ DIP-8 คืออะไร?

DIP-8 เป็นแพ็คเกจแบบเจาะรูมาตรฐานที่มีขาแปดขาเรียงกันเป็นสองแถวขนานกันที่ระยะห่าง 2.54 มม. ประกอบ ตรวจสอบ เปลี่ยน และซ่อมแซมได้ง่าย ทำให้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ต้นแบบและผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง

คุณสมบัติหลัก

DIP (Dual In-line Package) เป็นหนึ่งในรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดในประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ และในฐานะที่เป็นแบบจำลองมาตรฐานของซีรีส์นี้ DIP-8 มีข้อดีที่สำคัญดังต่อไปนี้:

แพ็คเกจแบบ Through-hole เพื่อการประกอบ PCB ที่เชื่อถือได้
ระบายความร้อนได้ดีกว่าแพ็คเกจ SMT ขนาดกะทัดรัดหลายๆ รุ่น
กระบวนการผลิตที่ได้มาตรฐานและคุ้มค่า
ความแข็งแรงเชิงกลสูง
ขนาดมาตรฐานและความเข้ากันได้ของชิ้นส่วนที่หลากหลาย

การใช้งานทั่วไป

แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ
ตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้า
ไอซีตัวจับเวลา
อีพีรอม
ไอซีอินเทอร์เฟซ
ออปโตคัปเปลอร์
ไอซีจัดการพลังงาน
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมอุตสาหกรรม
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์
สินค้าอุปโภคบริโภค

กระบวนการผลิตทั้งหมดสำหรับ DIP-8

DIP-8 เป็นไปตามขั้นตอนการผลิตแบบ DIP ที่เป็นมาตรฐานเดียวกัน รายละเอียดของกระบวนการทั้งหมดมีดังต่อไปนี้

ขั้นตอนที่ 1: การเตรียมเวเฟอร์

วัตถุประสงค์: ลดความหนาของแผ่นเวเฟอร์ดิบให้ได้ความหนาที่เหมาะสมสำหรับการบรรจุภัณฑ์ ขจัดความเครียดที่ขอบ และทำให้พื้นผิวเรียบ

ขั้นตอนย่อย : การเจียร → การลบคมขอบ → การขัดเงา → การเคลือบแว็กซ์

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

ความหนาขั้นสุดท้าย: 150–200 ไมโครเมตร
TTV (ความแปรผันของความหนารวม) : ≤ ±5 μm
ความหยาบผิว (Ra) : ≤ 0.05 μm
การบิ่นของขอบ: ≤ 50 ไมโครเมตร

ขั้นตอนที่ 2 : การหั่นเวเฟอร์เป็นชิ้นเล็กๆ (การเลื่อย)

วัตถุประสงค์: แยกแผ่นเวเฟอร์ทั้งหมดออกเป็นชิ้นส่วนย่อยๆ แต่ละชิ้น

วิธีการ: การหั่นด้วยใบมีดเพชรแบบกลไก

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

ความกว้างของร่องตัด: 30–60 ไมโครเมตร
ขนาดการแตกหัก: ≤ 5 ไมโครเมตร
ความคลาดเคลื่อนของขนาดชิ้นส่วน: ± 25 ไมโครเมตร
ความลึกในการตัด ความหนาของเวเฟอร์: + 10–20 ไมโครเมตร

ขั้นตอนที่ 3: การทำความสะอาดด้วยพลาสมา

วัตถุประสงค์: กำจัดสิ่งปนเปื้อนและออกไซด์ออกจากพื้นผิวของชิปและโครงลวด กระตุ้นพลังงานพื้นผิวเพื่อปรับปรุงการยึดติดของชิปและการเชื่อมต่อสายไฟ

ก๊าซที่ใช้ในกระบวนการ: พลาสมาผสม O₂/Ar

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

ระยะเวลาในการทำความสะอาด: 60–180 วินาที
กำลังส่งคลื่นวิทยุ (RF power): 100–300 วัตต์
อัตราการไหลของก๊าซ (O₂) : 50–200 sccm

ขั้นตอนที่ 4 : ติดแม่พิมพ์

วัตถุประสงค์: ติดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (die) เข้ากับแผ่นรองชิ้นส่วนบนโครงลวด (leadframe die pad) อย่างแม่นยำโดยใช้กาว

วิธีการ : การจ่ายอีพ็อกซี่สีเงิน → การหยิบและวางแม่พิมพ์ → การอบให้แข็งตัวทีละขั้นตอน

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง (XY): ± 25 μm
ความหนาของชั้นกาว: 20–50 ไมโครเมตร
กราฟแสดงอุณหภูมิการอบแห้ง: 120°C → 150°C (ขั้นละ 1 ชิ้น)
ความแข็งแรงในการเฉือนของแม่พิมพ์: ≥ 2.5 กก.

ขั้นตอนที่ 5 : การเชื่อมต่อสายไฟ

วัตถุประสงค์: สร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างแผ่นรองชิปและนิ้วนำไฟฟ้าด้านในของโครงลวดโดยใช้สายโลหะ

วิธีการ: การเชื่อมประสานลูกบอลด้วยความร้อนและคลื่นอัลตราโซนิค (ลวดทองหรือลวดทองแดง)

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

แรงดึงของลวด (ทองคำ 25 ไมโครเมตร) : ≥ 5 gf
เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลพันธะแรก: 45–55 ไมโครเมตร
เส้นผ่านศูนย์กลางของตะเข็บเชื่อมประสานครั้งที่ 2: 60–80 ไมโครเมตร
ความสูงของห่วง: ≤ 150 ไมโครเมตร

ขั้นตอนที่ 6 : การขึ้นรูป (การขึ้นรูปด้วยการถ่ายโอน)

วัตถุประสงค์: ห่อหุ้มชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และสายไฟด้วยสารประกอบอีพ็อกซี่ขึ้นรูปเพื่อสร้างตัวเรือนป้องกัน

วิธีการผลิต: การขึ้นรูปด้วยการถ่ายโอน (Transfer moulding)

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

อุณหภูมิแม่พิมพ์: 175°C ± 5°C
แรงดันในการหนีบ: 80–120 ตัน
ระยะเวลาในการแห้งตัว: 60–120 วินาที
อัตราส่วนช่องว่างในตัวแม่พิมพ์: ≤ 1%

ขั้นตอนที่ 7 : ตัดแต่งและจัดทรง

วัตถุประสงค์: ตัดเหล็กยึดออกและดัดหมุดให้เป็นรูปแบบ DIP มาตรฐาน

พารามิเตอร์ควบคุมหลัก:

ความเรียบของระนาบของหมุด: ≤ 0.1 มม.
ระยะห่างระหว่างขาพิน 2.54 มม. : ± 0.05 มม.
ความตั้งฉากของหมุด: ≤ 2°

ขั้นตอนที่ 8 : ทดสอบและจัดเรียง

วัตถุประสงค์: ดำเนินการทดสอบพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าและคัดแยกชิ้นส่วนที่ดีออกจากชิ้นส่วนที่ชำรุดโดยอัตโนมัติ

รายการทดสอบ: การทดสอบวงจรเปิด/ลัดวงจร, การทดสอบการทำงาน, การทดสอบพารามิเตอร์กระแสตรง, การทดสอบตัวอย่างตามลักษณะอุณหภูมิ

ขั้นตอนที่ 9: การตรวจสอบด้วยสายตา/คุณภาพ

วัตถุประสงค์: ตรวจสอบอย่างครอบคลุมทั้งด้านรูปลักษณ์ โครงสร้างภายใน และความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิต

วิธีการตรวจสอบ :

AOI: ข้อบกพร่องบนพื้นผิวแม่พิมพ์, การเสียรูปของหมุด, ความคมชัดของเครื่องหมาย
การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ (การสุ่มตัวอย่าง): ช่องว่างภายใน, การกวาดของลวด, การจัดวางชิ้นส่วน
การทดสอบแรงดึง-แรงเฉือน (การสุ่มตัวอย่าง): ความแข็งแรงในการดึงลวด, ความแข็งแรงในการเฉือนแม่พิมพ์

สรุปรายละเอียดการกำหนดค่าอุปกรณ์สายการผลิต DIP-8

ขั้นตอนการดำเนินการ	อุปกรณ์ที่แนะนำ
การบดเวเฟอร์	HY-AT9530 เครื่องบดอัตโนมัติ
การลบคมขอบ	HY-WC615 อุปกรณ์ลบคมขอบ
การขัดเงา	เครื่องขัดเงา HY-SP910
การติดตั้งด้วยขี้ผึ้ง	เครื่องติดแว็กซ์ HY-SW360
การหั่นเวเฟอร์	เลื่อยหั่นลูกเต๋าแบบแกนคู่ HY-WD1202
การทำความสะอาดด้วยพลาสมา	เครื่องดูดฝุ่น HY-EI160
ไดอะแพตตี้	HY-DD560P เครื่องจ่ายและแม่พิมพ์แบบอัตโนมัติ
การเชื่อมต่อสายไฟ	เครื่องเชื่อมลวดอัตโนมัติ HY-WB200
การขึ้นรูป	HY-PS8120 ระบบการขึ้นรูป
ตัดแต่งและขึ้นรูป	HY-TF200L ระบบปรับแต่งอัตโนมัติ
ทดสอบและจัดเรียง	HY-TT1801 เครื่องทดสอบและติดเทปแบบครบวงจร
การตรวจสอบ AOI	HY-BI300 เครื่องตรวจสอบลักษณะภายนอก
การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์	HY-XR5010 อุปกรณ์ตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์
การทดสอบแรงดึง-แรงเฉือน	HY-PT8100 เครื่องทดสอบแรงดึงและแรงผลัก

*หมายเหตุเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ยกเว้นเครื่องมือขึ้นรูป เครื่องมือตัดแต่ง และเครื่องมือติดแม่พิมพ์ที่ต้องใช้ชุดเปลี่ยนเฉพาะ เครื่องมือส่วนหน้า (การเจียร/การตัด/การทำความสะอาด) และเครื่องมือส่วนหลัง (การทดสอบ/การตรวจสอบ) ทั้งหมดสามารถใช้ร่วมกันได้ในตระกูล DIP ทั้งหมด (6–40 พิน) ซึ่งให้ความยืดหยุ่นสูงสำหรับการขยายสายการผลิตในอนาคต

ทำไมต้องเลือก HYRNUS

HYRNUS ให้บริการโซลูชันการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบครบวงจร ครอบคลุมตั้งแต่การเตรียมเวเฟอร์ การเชื่อมได การเชื่อมสายไฟ การขึ้นรูป การตัดและจัดทรง การทดสอบ และการตรวจสอบ โซลูชันแบบครบวงจรของเราช่วยให้ลูกค้าปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต รับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอ และสร้างสายการผลิตบรรจุภัณฑ์ DIP ที่ปรับขนาดได้ พร้อมการสนับสนุนทางเทคนิคทั่วโลก

สรุปและข้อเสนอแนะ

DIP-8 ยังคงเป็นแพ็คเกจเซมิคอนดักเตอร์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ด้วยการออกแบบที่เป็นมาตรฐาน ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ และกระบวนการผลิตที่ประหยัด โดยการผสมผสานกระบวนการผลิตที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่เหมาะสมและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด ผู้ผลิตสามารถบรรลุการผลิตที่มีเสถียรภาพและให้ผลผลิตสูง HYRNUS นำเสนอโซลูชันอุปกรณ์ครบวงจรสำหรับทุกขั้นตอนของกระบวนการบรรจุภัณฑ์ DIP-8ติดต่อเราเพื่อขอรับการกำหนดค่าอุปกรณ์ DIP-8 ที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ

คำถามที่พบบ่อย

แพ็คเกจ DIP-8 คืออะไร?

DIP-8 (Dual In-line Package, 8-pin) เป็นหนึ่งในรูปแบบแพ็คเกจมาตรฐานที่คลาสสิกที่สุดในการประกอบเซมิคอนดักเตอร์

DIP-8 มีการใช้งานหลักในด้านใดบ้าง?

ไอซีขยายสัญญาณปฏิบัติการ (Op-amps), ตัวเปรียบเทียบ (Comparators), ตัวจับเวลา (Timers), ตัวควบคุมแรงดัน (Regulators), EEPROMs, ออปโตคัปเปลอร์ (Optocouplers) และไอซีไดรเวอร์ ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อุตสาหกรรม ยานยนต์ การสื่อสาร การแพทย์ และบอร์ดสำหรับนักประดิษฐ์

แตกต่างจาก DIP อื่นๆ อย่างไร?

DIP-14/16 มีลำตัวยาวกว่าแต่ยังคงแคบ ใช้สายพาน 120T เหมือนกัน ส่วน DIP-28/40 มีลำตัวกว้างกว่า จึงต้องใช้สายพาน 180T และวัสดุตกแต่งที่แข็งแรงทนทาน กระบวนการผลิตเหมือนกันทุกประการ

มาตรฐาน DIP-8 ล้าสมัยแล้วหรือเปล่า?

ไม่ ยังคงจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับงานอุตสาหกรรม/ยานยนต์ (อายุการใช้งานยาวนาน) การสร้างต้นแบบ/แผงวงจรทดลอง และการใช้งานกำลังไฟฟ้า/แรงดันสูง เนื่องจากความน่าเชื่อถือและต้นทุนที่คุ้มค่า