BGA пакет

С напредъка на технологията за интеграция, подобряването на оборудването и използването на дълбока субмикронна технология, LSI, VLSI и ULSI се появяват един след друг. Нивото на интеграция на силициевите единични чипове продължи да се увеличава и изискванията за пакетиране на интегрални схеми станаха по-строги. При рязко увеличение се увеличава и консумацията на енергия. За да се отговори на нуждите на разработката, на базата на оригиналните разновидности на опаковките, е добавена нова разновидност - опаковка с топчеста решетка, наричана BGA (Ball Grid Array Package).

Паметта, пакетирана с BGA технология, може да увеличи капацитета на паметта от два до три пъти при запазване на същия обем. В сравнение с TSOP, BGA има по-малък обем, по-добро разсейване на топлината и електрическо представяне. BGA технологията за опаковане значително подобри капацитета за съхранение на квадратен инч. При същия капацитет обемът на продуктите с памет, използващи BGA технология за опаковане, е само една трета от този на TSOP опаковките; освен това, в сравнение с традиционните методи за опаковане TSOP, BGA опаковките има по-бърз и по-ефективен начин за разсейване на топлината.

I/O клемите на BGA пакета са разпределени под пакета под формата на кръгли или колонни запоени съединения в масив. Предимството на BGA технологията е, че въпреки че броят на I/O щифтовете се е увеличил, разстоянието между щифтовете не е намаляло, а се е увеличило, като по този начин добивът на сглобяване е подобрен; въпреки че консумацията му на енергия се увеличава, BGA може да бъде заварен с метод на контролиран колапс чип, който може да подобри електротермичните му характеристики; дебелината и теглото са намалени в сравнение с предишните технологии за опаковане; паразитни параметри (голям ток. Когато амплитудата се промени, смущението на изходното напрежение) намалява, забавянето на предаването на сигнала е малко и честотата на използване се увеличава значително; монтажът може да бъде копланарно заваряване и надеждността е висока.

Веднага след като BGA се появи, той стана най-добрият избор за висока плътност, висока производителност, многофункционално и високо входно/изходно пакетиране на VLSI чипове като процесори и мостове север-юг. Характеристиките му са:

1. Въпреки че броят на I/O щифтовете се е увеличил, разстоянието между щифтовете е много по-голямо от това на QFP, което подобрява добива на сглобяване;

2. Въпреки че консумацията му на енергия се увеличава, BGA може да бъде запоен чрез метода на контролирано свиване на чипа, наричан C4 запояване, което може да подобри неговата електротермична производителност;

3. Дебелината е намалена с повече от 1/2 от тази на QFP, а теглото е намалено с повече от 3/4;

4. Паразитните параметри са намалени, забавянето на предаването на сигнала е малко и честотата на използване е значително увеличена;

5. Копланарно заваряване може да се използва за сглобяване с висока надеждност;

6. BGA опаковката все още е същата като QFP и PGA, като заема твърде много площ на субстрата;

В допълнение, за този тип BGA преработване, което също ще бъде по-лесно:

1. PBGA (Plastic BGA) субстрат: обикновено многослойна платка, съставена от 2-4 слоя органични материали. Сред процесорите от серията Intel, всички процесори Pentium II, III и IV използват този пакет. През последните две години се появи друга форма: това означава, че IC е директно свързан към платката. Цената му е много по-евтина от обикновената цена и обикновено се използва в игри и други области, които нямат строги изисквания за качество.

2. CBGA (CeramicBGA) субстрат: това е керамичен субстрат. Електрическата връзка между чипа и субстрата обикновено се инсталира чрез обръщащ се чип (FlipChip, накратко FC). Сред процесорите от серията Intel процесорите Pentium I, II и Pentium Pro са използвали този пакет.

3. FCBGA (FilpChipBGA) субстрат: твърд многослоен субстрат.

4. TBGA (TapeBGA) субстрат: Субстратът е лентова платка с мек 1-2 слой PCB.

5. Субстрат CDPBGA (Carity Down PBGA): отнася се за зоната на чипа (известна също като зоната на кухината) с квадратна вдлъбнатина в центъра на опаковката.

BGA пакет

1. Процес на опаковане на PBGA, свързан с тел

① Подготовка на PBGA субстрат

Ламинирайте много тънко (с дебелина 12~18 μm) медно фолио от двете страни на BT смола/стъклена сърцевина и след това извършете пробиване и метализиране на отвора. Използвайте конвенционална технология за обработка на печатни платки, за да направите графики от двете страни на субстрата, като проводящи ленти, електроди и масиви за монтиране на топки за спояване. След това се добавя маска за запояване и се очертава, за да се изложат електродите и подложките. За да се подобри ефективността на производството, един субстрат обикновено съдържа множество PBG субстрати.

② Процес на опаковане

Изтъняване на вафли→рязане на вафли→слепване на матрици→почистване с плазма→слепване на тел→почистване с плазма→формовъчни опаковки→сглобяване на топки за запояване→запояване чрез пренареждане→повърхностно маркиране→отделяне→окончателна проверка→опаковка на тестова кофа

Ако тестът не е наред, чипът трябва да бъде отстранен/разпоен, така че е необходима преработена машина, както е показано по-долу: