Balík BGA

S pokrokom v integračnej technológii, zlepšením zariadení a používaním hlbokej submikrónovej technológie sa LSI, VLSI a ULSI objavovali jeden po druhom. Úroveň integrácie kremíkových jednoduchých čipov sa naďalej zvyšovala a požiadavky na balenie integrovaných obvodov sa sprísnili. S prudkým nárastom sa zvyšuje aj spotreba energie. S cieľom uspokojiť potreby vývoja na základe pôvodných odrôd obalov pribudla nová odroda - ball grid array package, označované ako BGA (Ball Grid Array Package).

Pamäť vybavená technológiou BGA dokáže zvýšiť kapacitu pamäte dvakrát až trikrát pri zachovaní rovnakej hlasitosti. V porovnaní s TSOP má BGA menší objem, lepší výkon pri odvode tepla a elektrický výkon. Technológia balenia BGA výrazne zlepšila úložnú kapacitu na štvorcový palec. Pri rovnakej kapacite je objem pamäťových produktov využívajúcich baliacu technológiu BGA iba tretinový v porovnaní s obalmi TSOP; Navyše, v porovnaní s tradičnými metódami balenia TSOP, balenie BGA Existuje rýchlejší a efektívnejší spôsob odvádzania tepla.

I/O terminály puzdra BGA sú distribuované pod puzdrom vo forme kruhových alebo stĺpcových spájkovaných spojov v poli. Výhodou technológie BGA je, že aj keď sa zvýšil počet I/O kolíkov, rozstup kolíkov sa neznížil, ale zväčšil, čím sa zlepšila výťažnosť zostavy; hoci sa jeho spotreba energie zvyšuje, BGA je možné zvárať metódou riadeného zrútenia čipu, čo môže zlepšiť jeho elektrotermický výkon; hrúbka a hmotnosť sú znížené v porovnaní s predchádzajúcimi technológiami balenia; parazitné parametre (veľký prúd Keď sa zmení amplitúda, rušenie výstupného napätia) sa zníži, oneskorenie prenosu signálu je malé a frekvencia použitia sa výrazne zvýši; montáž môže byť koplanárne zváranie a spoľahlivosť je vysoká.

Hneď ako sa BGA objavilo, stalo sa najlepšou voľbou pre vysokohustotné, vysokovýkonné, multifunkčné a vysoké I/O pinové balenie VLSI čipov, ako sú CPU a mosty North-South Bridge. Jeho vlastnosti sú:

1. Aj keď sa počet I/O kolíkov zvýšil, rozstup kolíkov je oveľa väčší ako pri QFP, čo zlepšuje výťažnosť zostavy;

2. Hoci sa jeho spotreba energie zvyšuje, BGA môže byť spájkované metódou riadeného kolapsu čipu, označovanej ako spájkovanie C4, čo môže zlepšiť jeho elektrotepelný výkon;

3. Hrúbka je znížená o viac ako 1/2 ako hrúbka QFP a hmotnosť je znížená o viac ako 3/4;

4. Parazitné parametre sú znížené, oneskorenie prenosu signálu je malé a frekvencia používania sa výrazne zvyšuje;

5. Koplanárne zváranie môže byť použité na montáž, s vysokou spoľahlivosťou;

6. Balenie BGA je stále rovnaké ako balenie QFP a PGA, pričom zaberá príliš veľkú plochu substrátu;

Okrem toho pre tento typ prepracovania BGA, ktorý bude tiež jednoduchší:

1. Substrát PBGA (Plastic BGA): vo všeobecnosti viacvrstvová doska zložená z 2-4 vrstiev organických materiálov. Spomedzi procesorov radu Intel tento balík využívajú všetky procesory Pentium II, III a IV. V posledných dvoch rokoch sa objavila iná forma: to znamená, že IC je priamo viazaný na dosku. Jeho cena je oveľa lacnejšia ako bežná cena a vo všeobecnosti sa používa v hrách a iných oblastiach, ktoré nemajú prísne požiadavky na kvalitu.

2. CBGA (CeramicBGA) substrát: to znamená keramický substrát. Elektrické spojenie medzi čipom a substrátom je zvyčajne inštalované preklápacím čipom (skrátene FlipChip, FC). Medzi procesormi radu Intel tento balík používajú procesory Pentium I, II a Pentium Pro.

3. FCBGA (FilpChipBGA) substrát: tvrdý viacvrstvový substrát.

4. Substrát TBGA (TapeBGA): Substrát je doska plošných spojov PCB s mäkkou vrstvou 1-2 v tvare prúžku.

5. CDPBGA (Carity Down PBGA) substrát: označuje oblasť čipu (známu aj ako oblasť dutiny) so štvorcovou priehlbinou v strede obalu.

Balík BGA

1. Proces balenia drôtom spájaného PBGA

① Príprava substrátu PBGA

Laminujte veľmi tenkú (hrúbku 12 ~ 18 μm) medenú fóliu na obe strany dosky BT živice/sklenené jadro a potom vykonajte vŕtanie a pokovovanie priechodných otvorov. Použite konvenčnú technológiu spracovania PCB na vytvorenie grafiky na oboch stranách substrátu, ako sú vodivé pásy, elektródy a polia na inštaláciu spájkovacích guľôčok. Potom sa pridá spájkovacia maska ​​a vytvorí sa vzor, ​​aby sa odkryli elektródy a podložky. Aby sa zlepšila efektívnosť výroby, substrát zvyčajne obsahuje viacero substrátov PBG.

② Proces balenia

Striedanie plátkov → rezanie plátkov → lepenie matricou → čistenie plazmou → spájanie drôtom → čistenie plazmou → formovacie balenie → montáž guľôčok spájky → spájkovanie pretavením → označovanie povrchu → separácia → konečná kontrola → balenie skúšobného vedra

Ak test nie je v poriadku, čip je potrebné odstrániť/odspájkovať, takže je potrebné prepracovať stroj, ako je uvedené nižšie: