1969年,全球第一顆采用SOT23塑料表麵貼裝形式封裝的半導體器件從裝配線下線!僅僅2018年裏,安世半導體公司(Nexperia semiconductor)的SOT23封裝器件發貨量就超過了300億顆。50年成功經驗表明,半導體創新的關鍵挑戰在於balancing the demand for change with the need for consistency,即如何平衡用戶對變革的需求與對一致性的要求。
半導體開發經常需要接觸反麵的想法,需要經過驗證的解決方案來應對來自創新的需求:滿足可靠性和一致性之外,驅動器需要更小更快;在增加功能的同時,降低係統設計開銷(system redesign);同時,還要進一步降低成本,並不斷提高質量。所有這些挑戰實際上都能從SOT23至今的發展曆程中看到。
一顆封裝新星誕生
用表麵貼裝設備替代過孔封裝(thru-hole package)的想法最早出現在20世紀60年代。1966年4月,Piet van de Water開始草擬飛利浦的第23個標準晶體管,也稱之為SOT23封裝標準。繼1968年在Nijmegen開發了實驗型生產線之後,第一台SOT23塑料封裝設備於1969年從漢堡生產線上下線,一顆半導體封裝新星誕生了。
1966年草擬的飛利浦第23個標準晶體管草圖和SOT23引線框架
與任何技術突破一樣,成功並非一蹴而就。事實上,直到20世紀80年代和90年代初消費電子產品的蓬勃發展,表麵貼裝技術(SMT)才真正開始得到重視。 SOT23很快成為三引腳表麵貼裝封裝的標準。如今幾乎所有的電子硬件都是使用SMT製造的,但對於某些產品和應用,通孔封裝仍然非常受歡迎,特別是對於產品開發和測試板(breadboarding)。
在傳承中繁衍生息
雖然SOT23在過去的50年裏大同小異,但也隨著時代而變化。從添加5引腳變體和無鉛(Pb)到最近的工作溫度範圍擴展到175°C。
對更高封裝密度的需求也導致了許多衍生品 - 例如SOT223和SOT323。基本上,如果你看一下任何小的引腳表麵貼裝使用了SOT封裝,你很快就會發現它與SOT23係列的相似之處。
推動高效率和高質量的需求,推動了生產方法的創新以及製造和組裝表麵貼裝器件(SMD)所需的設備。新的製造技術、設備和生產線都有助於滿足對SOT23及其衍生物不斷增長的需求。始終如一地提供客戶所需的一致性和質量。
家族係列 - SOT223,SOT89,SOT23和DFN1006
離退休還有很長的路
關於SOT23,距離退休還有很長的路,當然,創新也永遠不會停止,在空間越來越受限的情況下,新的小型無引線封裝是必不可少的。
但是在空間更靈活的地方,在效率、一致性、可靠性和成本方麵,SOT23繼續保持領先。事實上,去年我們在SOT23中出貨了超過300億顆,用於汽車、消費、計算機和工業應用,而今年我們預計將出貨更多。
雖然創新繼續推動我們前進,但在安世半導體,效率是我們所做一切的核心。這就是我們繼續投資於滿足持續需求的製造技術,設備和生產線的原因。對於SOT23,我們期望在未來幾十年內繼續這樣做。
本文作者Thomas Weiss先生持有德國Wedel應用科技大學理學碩士學位,1983年投身飛利浦半導體從事傳感器開發方麵的分立小信號封裝產品,目前在安世半導體公司(Nexperia
semiconductor)負責新封裝及相關技術。安世半導體則是分立器件、邏輯器件和MOSFET的全球領導者,前身是恩智浦半導體公司(NXP Semiconductors)的標準器件部門,於2017年初獨立。