wersja mobilna
Online: 547 Niedziela, 2016.12.04

Blogi

W obudowach układów scalonych nie ma już standardów

środa, 26 marca 2014 11:25

Wystarczy przejrzeć informacje o nowych podzespołach pojawiających się na rynku w ciągu minionych kilku miesięcy, aby dojść do przekonania, że w ostatnich latach przemysł elektroniczny kompletnie utracił zdolność do produkcji półprzewodników w standardowych obudowach. Nawet popularne komponenty dyskretne, takie, które produkowane są przez wiele firm i nie stanowią unikalnego rozwiązania własnościowego, nie mają jednakowych obudów pozwalających na ich zamienne stosowanie i swobodny wybór dostawcy.

Chwilami można odnieść wrażenie, że są to celowe zabiegi producentów, którzy w ten sposób ograniczają możliwości konkurowania ze strony tańszych dostawców. Standardowe obudowy dla półprzewodników takie jak DIP funkcjonowały na rynku przez dwie dekady; w latach 90. ubiegłego wieku, gdy na rynku pojawiła się technologia montażu powierzchniowego, początkowo niewiele się zmieniło, bo dalej funkcjonowały jako standard obudowy typu SO, będące zminiaturyzowaną wersją DIP-a.

Pozwalało to na ich zamienne stosowanie, co wykorzystywał chyba każdy konstruktor sięgający po wzmacniacze operacyjne, przetworniki i układy logiczne. Wiele takich produktów wytwarzane było przez co najmniej kilka firm, dzięki czemu nie tylko standardowe obudowy były dobrze rozpoznawane, ale także stymulowały rynek narzędzi, np. programatorów.

To uporządkowanie z czasem zaczęło znikać, gdy pojawiły się układy w obudowach flip-chip i BGA, ale i te wersje, zawierające tradycyjne wyprowadzenia, też utraciły wiele atrybutów charakterystycznych dla standardu. Początkowo obudowy bezwyprowadzeniowe pojawiały się w głównych złożonych układach, np. procesorach, ale z czasem trafiły też do wielu popularnych produktów małej skali integracji. Co więcej, każdy producent może zdefiniować ich wymiary i układ kontaktów w sposób charakterystyczny dla siebie i patrząc na to, co dzieje się na rynku, widzimy, że obudowa staje się takim samym narzędziem do indywidualizacji produktu jak funkcjonalność struktury krzemowej.

W pogoni za niskimi kosztami produkcji nowe obudowy półprzewodników są małe, na tyle, na ile to tylko jest możliwe, bo pozwala na większą miniaturyzację i prowadzi do oszczędności materiałów. Niemniej proces ten sprawdza się tylko w przypadku urządzeń produkowanych masowo, czyli głównie elektroniki konsumenckiej. W tym obszarze trudność w przygotowaniu prototypów, konieczność dopasowania do układów wszystkich posiadanych narzędzi i stosowanie najbardziej zaawansowanych technologii produkcji nie ma dużego negatywnego wpływu na rynek. W sprzęcie profesjonalnym jest to niestety zauważalny i coraz bardziej dokuczliwy problem, bo wiele nowych podzespołów jest dostępnych tylko w subminiaturowym wykonaniu i ograniczonym zestawie wersji.

Cechą standardowych obudów takich jak DIP lub SO był długi czas funkcjonowania na rynku. Skoro w portfolio producenta wiele układów było wytwarzanych w jednakowych obudowach, to i czas ich życia był dłuższy niż obecnie. Obudowy pasowały do wielu struktur, a urządzenia produkcyjne były w większości wspólne. Odejście od tej zasady prowadzi do szybszego wycofywania chipów z rynku, co także jest pewnym zagrożeniem dla producentów elektroniki profesjonalnej.

Niestety może stać się regułą, że im lepsza, nowocześniejsza obudowa układu scalonego, tym większe ryzyko, że szybko zostanie ona wycofana lub zamieniona na inną wraz z kolejną wersją. Tym samym dla konstruktorów takich aplikacji niedługo odbudowa chipa może stać się ważniejsza od struktury krzemowej.

Robert Magdziak

 

Robert Magdziak

Elektronik bloguje

Trendy, zjawiska i nowe technologie pojawiające się rynku elektroniki, to tematyka unikalnego w skali kraju zawodowego bloga poświęconego elektronice profesjonalnej, prowadzonego przez redaktora naczelnego Magazynu Elektroniki Profesjonalnej "Elektronik" – dr. inż. Roberta Magdziaka. Blog jest okazją do spojrzenia na problemy i wyzwania, jakie stoją przed środowiskiem inżynierów elektroników w Polsce oczami osoby, która jest obecna w branży od 15 lat. Komentarze do wpisów można wysyłać bezpośrednio e-mailem do autora. Zapraszamy do lektury!