सीएमओएस सेंसर के लिए तीन प्रमुख पैकेजिंग प्रक्रियाएं: सीएसपी, सीओबी और पीएलसीसी की व्याख्या

सीएसपी का मतलब चिप स्केल पैकेज है। जैसा कि नाम से पता चलता है, इसकी मुख्य विशेषता यह है कि पैकेज का आकार चिप के मूल आकार के लगभग समान है। मानक के अनुसार, कोर क्षेत्र और पैकेज क्षेत्र का अनुपात आम तौर पर 1:1.1 से अधिक नहीं होता है

प्रक्रिया प्रवाह:​

सीएसपी वेफर स्तर पर संसाधित एक पैकेजिंग फॉर्म है। मूल प्रक्रिया में पूर्ण सर्किट वेफर पर माइक्रोलेंस और रंग फिल्टर (यदि आवश्यक हो) को सीधे संसाधित करना शामिल है, इसके बाद एक बंपिंग प्रक्रिया के माध्यम से बॉल ग्रिड सरणी बनाना और अंत में वेफर को अलग-अलग सेंसर इकाइयों में विभाजित करना शामिल है। कैमरा मॉड्यूल निर्माण में, सीएसपी पैकेजिंग का उपयोग करने वाले सेंसर आमतौर पर एसएमटी प्लेसमेंट मशीनों का उपयोग करके सीधे पीसीबी पर लगाए जाते हैं।

COB का मतलब चिप ऑन बोर्ड है। यह एक पैकेजिंग तकनीक है जहां नंगे डाई को सीधे लगाया जाता है और विद्युत रूप से अंतिम सर्किट बोर्ड से जोड़ा जाता है

प्रक्रिया प्रवाह:​

सीओबी प्रक्रिया अधिक जटिल है, मुख्य रूप से व्यक्तिगत चिप स्तर पर आयोजित की जाती है, और आमतौर पर क्लास 1000 या यहां तक ​​कि क्लास 100 क्लीनरूम की आवश्यकता होती है।

1. डाई अटैच: कटी हुई बेयर चिप (डाई) को तापीय प्रवाहकीय एपॉक्सी रेजिन (उदाहरण के लिए, सिल्वर पेस्ट) का उपयोग करके पीसीबी पर निर्दिष्ट स्थान से जोड़ा जाता है।
2. इलाज: चांदी के पेस्ट को गर्म करके, चिप को मजबूती से सुरक्षित करके ठीक किया जाता है
3. वायर बॉन्डिंग: सोने या एल्यूमीनियम तारों का उपयोग करके, चिप पर पैड थर्मोकम्प्रेशन बॉन्डिंग, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग या थर्मोसोनिक वेल्डिंग के माध्यम से पीसीबी पर संबंधित पैड से जुड़े होते हैं।
4. परीक्षण और सीलिंग: प्रारंभिक विद्युत परीक्षण किया जाता है। फिर सुरक्षा के लिए चिप और सोने के तारों को ढकने के लिए एक विशेष काला एपॉक्सी या राल निकाला जाता है। इसके बाद अंतिम इलाज और अंतिम परीक्षण किया जाता है।

पीएलसीसी का मतलब प्लास्टिक लीडेड चिप कैरियर है। यह एक पुराने प्रकार का सतह माउंट पैकेज है जहां लीड पैकेज बॉडी के चारों तरफ से फैलते हैं और "जे" लीड कॉन्फ़िगरेशन में नीचे की ओर झुकते हैं।

प्रक्रिया प्रवाह:​

1. पीएलसीसी पैकेजिंग में एक मानक आकार और पिन के साथ एक स्वतंत्र घटक बनाने के लिए चिप की पूर्व-पैकेजिंग शामिल होती है।
2. चिप एक लीड फ्रेम से जुड़ी हुई है
3. आंतरिक विद्युत कनेक्शन वायर बॉन्डिंग के माध्यम से बनाए जाते हैं
4. असेंबली को प्लास्टिक सामग्री से ढाला और संपुटित किया गया है
5. गठित पीएलसीसी सेंसर, एक मानक घटक के रूप में, रिफ्लो सोल्डरिंग का उपयोग करके पीसीबी पर लगाया जाता है।

फायदे:​

• अल्ट्रा -कॉम्पैक्ट आकार टर्मिनल उपकरणों के लघुकरण का समर्थन करता है, विशेष रूप से मोबाइल फोन, स्मार्ट घड़ियों आदि में माइक्रो कैमरों के लिए उपयुक्त, सेंसर आकार को कम करता है और लेंस मॉड्यूल के लिए जगह बचाता है।
• उत्कृष्ट विद्युत प्रदर्शन: छोटे इंटरकनेक्शन पथ सिग्नल हानि को कम करते हैं और डेटा ट्रांसमिशन गति में सुधार करते हैं
• अच्छी गर्मी अपव्यय दक्षता: पतली पैकेजिंग परत और कोई ब्रैकेट अवरोध सेंसर से गर्मी अपव्यय की सुविधा प्रदान करता है

नुकसान:​

• उच्च प्रक्रिया परिशुद्धता आवश्यकताओं के परिणामस्वरूप अन्य दो तरीकों की तुलना में पैकेजिंग लागत काफी अधिक होती है
• खराब प्रकाश संप्रेषण: कांच की सुरक्षात्मक सतह बैकलाइट प्रवेश के कारण भूत का कारण बन सकती है, जिससे सीएमओएस सेंसर की इमेजिंग गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।
• कमजोर संदूषण प्रतिरोध: हालांकि पुन: कार्य करने योग्य, फिर भी उत्पादन वातावरण के लिए इसकी कुछ आवश्यकताएं हैं।

फायदे:​

• उच्च विश्वसनीयता: प्लास्टिक पैकेज बॉडी और मेटल लेड फ्रेम का संयोजन उत्कृष्ट प्रभाव और कंपन प्रतिरोध प्रदान करता है
• सुविधाजनक स्थापना और पुन: कार्य: जे - आकार के पिन रिफ्लो सोल्डरिंग की सुविधा प्रदान करते हैं और इन्हें अलग करना आसान होता है।
• स्थिर सिग्नल प्रदर्शन: उचित पिन पिच पिनों के बीच क्रॉसस्टॉक को कम करता है, जो मध्यम गति सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है।

नुकसान:​

• बड़े पैकेज का आकार इसे माइक्रो सीएमओएस सेंसर की लघुकरण आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ बनाता है
• सीमित पिन घनत्व, जिससे अधिक संख्या में पिन वाले जटिल सेंसर चिप्स को अनुकूलित करना मुश्किल हो जाता है
• औसत ताप अपव्यय प्रदर्शन: प्लास्टिक सामग्री की कम तापीय चालकता इसे उच्च -शक्ति सेंसर के लिए अनुपयुक्त बनाती है।

फायदे:​

• महत्वपूर्ण लागत लाभ: ब्रैकेट और स्वतंत्र पैकेजिंग प्रक्रियाओं को समाप्त करता है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री और प्रक्रिया लागत सबसे कम होती है
• सबसे कम पैकेजिंग ऊंचाई, मॉड्यूल की समग्र पतलीता में योगदान देती है और मोटाई के प्रति संवेदनशील उपकरणों के लिए उपयुक्त है
• परिपक्व प्रक्रिया और उच्च एकीकरण: प्रति 100,000 पर 5 के भीतर नियंत्रित करने योग्य मृत पिक्सेल दर के साथ, मल्टी{0}चिप सह{1}सब्सट्रेट पैकेजिंग का समर्थन करता है।​

नुकसान:​

• अत्यधिक खराब रख-रखाव: पॉटिंग के बाद नंगे चिप्स को अलग से नहीं बदला जा सकता है, विफलता के मामले में पूरे सब्सट्रेट को बदलने की आवश्यकता होती है।
• उत्पादन वातावरण के लिए सख्त आवश्यकताएं: पीसीबी माउंटिंग के लिए धूल और नमी की रोकथाम की आवश्यकता होती है, क्योंकि नंगे चिप्स संदूषण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं
• लंबी प्रक्रिया समय और उपज दर में बड़े उतार-चढ़ाव के लिए सख्त प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

• सीएसपी पैकेजिंग सीएमओएस सेंसर के लघुकरण के लिए मुख्य विकल्प है, विशेष रूप से मोबाइल फोन और स्मार्ट घड़ियों जैसे पोर्टेबल उपकरणों में माइक्रो कैमरों के लिए। यह सेंसर के आकार को कम कर सकता है और लेंस मॉड्यूल के लिए जगह बचा सकता है
• आकार की सीमाओं के कारण, पीएलसीसी पैकेजिंग का उपयोग केवल ढीले आकार की आवश्यकताओं वाले कुछ सीएमओएस सेंसरों में किया जाता है, जैसे प्रारंभिक निगरानी कैमरे या औद्योगिक कम रिज़ॉल्यूशन सेंसर, और धीरे-धीरे इसे बदल दिया गया है।
• हालाँकि COB पैकेजिंग की ऊंचाई सबसे कम होती है, लेकिन इसे बॉन्डिंग और पॉटिंग के लिए आरक्षित स्थान की आवश्यकता होती है। इसका उपयोग ज्यादातर सेंसर मॉड्यूल में किया जाता है जो लागत के प्रति संवेदनशील होते हैं और ढीले आकार के प्रतिबंधों के साथ होते हैं, जैसे सुरक्षा निगरानी और बाजार में ऑटोमोटिव उपकरणों के बाद।

• सीएसपी पैकेजिंग की ग्लास सुरक्षात्मक सतह प्रकाश संप्रेषण को कम करती है, जो सीएमओएस सेंसर की संवेदनशीलता को प्रभावित कर सकती है। भूत-प्रेत की भरपाई के लिए ऑप्टिकल डिज़ाइन अनुकूलन की आवश्यकता है
• पीएलसीसी पैकेजिंग के प्लास्टिक पैकेज बॉडी और पिन लेआउट में प्रकाश के साथ थोड़ा हस्तक्षेप होता है, लेकिन सिग्नल पथ सीएसपी की तुलना में लंबा होता है, जिससे उच्च गति इमेजिंग सेंसर में सिग्नल में देरी हो सकती है।
• सीओबी पैकेजिंग में प्रकाश को अवरुद्ध करने के लिए कोई अतिरिक्त पैकेजिंग परत नहीं है, सैद्धांतिक रूप से उच्च प्रकाश संवेदनशीलता प्राप्त होती है। हालाँकि, नंगे चिप्स सीधे पॉटिंग के संपर्क में आते हैं; धूल की अनुचित रोकथाम से सेंसर की सतह पर दाग पड़ सकते हैं, जिससे इमेजिंग गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है।

• सीएसपी पैकेजिंग वाले सीएमओएस सेंसर में कम प्रक्रिया समय और कम उपकरण लागत होती है लेकिन चिप यूनिट की कीमतें अधिक होती हैं। वे चरम प्रदर्शन और आकार को ध्यान में रखते हुए मध्य से {{1} से लेकर उच्च {{3} अंत तक के फ्लैगशिप उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं।​
• पीएलसीसी पैकेजिंग वाले सेंसर में मजबूत प्रक्रिया अनुकूलता और कम रखरखाव लागत होती है लेकिन सीओबी की तुलना में सामग्री की लागत अधिक होती है। वे उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं वाले औद्योगिक सेंसर के लिए उपयुक्त हैं
• सीओबी पैकेजिंग वाले सेंसर की पैकेजिंग लागत सबसे कम होती है, लेकिन प्रक्रिया उपकरण में बड़े निवेश की आवश्यकता होती है और उपज दर नियंत्रण में कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है। वे मध्य {{1} से {{2} निम्न {{3} अंतिम उपभोक्ता {{4} ग्रेड सेंसर या बड़े पैमाने पर उत्पादित निगरानी उपकरण के लिए उपयुक्त हैं।

• सीएसपी-पैकेज्ड सेंसरों में कमजोर प्रभाव प्रतिरोध होता है और कठोर वातावरण में विफलता की संभावना होती है, जो उन्हें इनडोर सामान्य तापमान परिदृश्यों के लिए अधिक उपयुक्त बनाता है।
• पीएलसीसी {{0}पैकेज्ड सेंसर में अच्छी यांत्रिक सुरक्षा और स्थिर जे - आकार के पिन कनेक्शन होते हैं, जो ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे मध्यम कठोर वातावरण के अनुकूल होते हैं।
• COB{0}}पैकेज्ड सेंसर पॉटिंग के माध्यम से IP65-स्तर की सुरक्षा प्राप्त करते हैं, उपचार में कोई मृत कोने नहीं होते हैं। उनमें नमी, गर्मी और नमक स्प्रे के प्रति मजबूत प्रतिरोध होता है, जो बाहरी निगरानी जैसे जटिल वातावरण के लिए उपयुक्त होते हैं।