BGA pakke

Med fremskridt inden for integrationsteknologi, forbedring af udstyr og brug af dyb submikronteknologi dukkede LSI, VLSI og ULSI op efter hinanden. Integrationsniveauet af silicium enkeltchips fortsatte med at stige, og kravene til integreret kredsløbsemballage blev strengere. Med en kraftig stigning stiger strømforbruget også. For at imødekomme udviklingsbehovene er der på basis af de originale emballagevarianter tilføjet en ny sort - ball grid array packaging, omtalt som BGA (Ball Grid Array Package).

Hukommelsen pakket med BGA-teknologi kan øge hukommelseskapaciteten med to til tre gange, mens den bibeholder den samme lydstyrke. Sammenlignet med TSOP har BGA mindre volumen, bedre varmeafledningsydelse og elektrisk ydeevne. BGA-emballageteknologi har forbedret lagerkapaciteten pr. kvadrattomme markant. Med samme kapacitet er mængden af ​​hukommelsesprodukter, der anvender BGA-emballageteknologi, kun en tredjedel af mængden af ​​TSOP-emballage; derudover, sammenlignet med traditionelle TSOP emballeringsmetoder, BGA emballage Der er en hurtigere og mere effektiv måde at sprede varme.

BGA-pakkens I/O-terminaler er fordelt under pakken i form af cirkulære eller søjleformede loddesamlinger i et array. Fordelen ved BGA-teknologi er, at selv om antallet af I/O-ben er steget, er stiftafstanden ikke blevet mindre, men øget, således at samlingsydelsen er forbedret; Selvom dets strømforbrug stiger, kan BGA svejses med en kontrolleret kollaps-chipmetode, som kan forbedre dens elektrotermiske ydeevne; tykkelse og vægt er reduceret sammenlignet med tidligere emballeringsteknologier; parasitære parametre (stor strøm Når amplituden ændres, udgangsspændingsforstyrrelsen) falder, signaltransmissionsforsinkelsen er lille, og brugsfrekvensen øges kraftigt; samlingen kan være koplanar svejsning, og pålideligheden er høj.

Så snart BGA dukkede op, blev det det bedste valg til høj-densitet, højtydende, multifunktionel og høj I/O-pin-pakning af VLSI-chips såsom CPU'er og North-South Bridges. Dens egenskaber er:

1. Selvom antallet af I/O-ben er steget, er stiftafstanden meget større end QFP, hvilket forbedrer samlingsudbyttet;

2. Selvom dets strømforbrug stiger, kan BGA loddes ved den kontrollerede kollaps-chipmetode, kaldet C4-lodning, hvilket kan forbedre dens elektrotermiske ydeevne;

3. Tykkelsen er reduceret med mere end 1/2 end QFP, og vægten er reduceret med mere end 3/4;

4. De parasitære parametre reduceres, signaltransmissionsforsinkelsen er lille, og brugsfrekvensen øges kraftigt;

5. Coplanar svejsning kan bruges til montering, med høj pålidelighed;

6. BGA-emballage er stadig det samme som QFP og PGA, og optager for meget substratareal;

Derudover, for denne type BGA-omarbejde, som også vil være lettere:

1. PBGA (Plastic BGA)-substrat: generelt en flerlagsplade bestående af 2-4 lag af organiske materialer. Blandt Intel-seriens CPU'er bruger Pentium II-, III- og IV-processorer alle denne pakke. I de seneste to år er der dukket en anden form op: det vil sige, at IC er direkte bundet til bestyrelsen. Dens pris er meget billigere end den almindelige pris, og den bruges generelt i spil og andre områder, der ikke har strenge kvalitetskrav.

2. CBGA (CeramicBGA) substrat: det vil sige et keramisk substrat. Den elektriske forbindelse mellem chippen og substratet er normalt installeret med flip-chip (FlipChip, FC for kort). Blandt Intel-seriens CPU'er har Pentium I-, II- og Pentium Pro-processorer alle brugt denne pakke.

3. FCBGA (FilpChipBGA) substrat: hårdt flerlags substrat.

4. TBGA (TapeBGA)-substrat: Substratet er et strimmelformet blødt 1-2-lags PCB-kredsløbskort.

5. CDPBGA (Carity Down PBGA) substrat: refererer til chipområdet (også kendt som hulrumsområdet) med en firkantet fordybning i midten af ​​pakken.

BGA pakke

1. Emballeringsproces flow af trådbundet PBGA

① Klargøring af PBGA-substrat

Laminér meget tynd (12~18μm tyk) kobberfolie på begge sider af BT-harpiks/glaskernepladen, og udfør derefter boring og metallisering gennem hullerne. Brug konventionel PCB-behandlingsteknologi til at lave grafik på begge sider af substratet, såsom ledningsbånd, elektroder og landarrays til installation af loddekugler. En loddemaske tilføjes derefter og mønstres for at blotlægge elektroderne og puderne. For at forbedre produktionseffektiviteten indeholder et substrat normalt flere PBG-substrater.

② Emballageproces

Vaffelfortynding→waferskæring→dyselimning→plasmarensning→trådbinding→plasmarensning→støbningsemballage→samling af loddekugler→reflowlodning→overflademærkning→separation→slutinspektion→testspandemballage

Hvis testen ikke er OK, skal chip fjernes/afloddes, så en efterbearbejdningsmaskine er nødvendig som nedenfor: