Paquet BGA

Amb l'avenç de la tecnologia d'integració, la millora dels equips i l'ús de la tecnologia submicro profunda, LSI, VLSI i ULSI van aparèixer un darrere l'altre. El nivell d'integració dels xips individuals de silici va continuar augmentant i els requisits per a l'embalatge de circuits integrats es van fer més estrictes. Amb un fort augment, el consum d'energia també augmenta. Per tal de satisfer les necessitats de desenvolupament, sobre la base de les varietats d'envasos originals, s'ha afegit una nova varietat: l'envàs de matriu de graella de boles, anomenat BGA (paquet de graella de boles).

La memòria empaquetada amb tecnologia BGA pot augmentar la capacitat de memòria entre dues i tres vegades, mantenint el mateix volum. En comparació amb TSOP, BGA té un volum més petit, un millor rendiment de dissipació de calor i un rendiment elèctric. La tecnologia d'embalatge BGA ha millorat molt la capacitat d'emmagatzematge per polzada quadrada. Amb la mateixa capacitat, el volum de productes de memòria que utilitzen la tecnologia d'embalatge BGA és només un terç del dels envasos TSOP; a més, en comparació amb els mètodes tradicionals d'envasament TSOP, envasos BGA Hi ha una manera més ràpida i eficaç de dissipar la calor.

Els terminals d'E/S del paquet BGA es distribueixen sota el paquet en forma de juntes de soldadura circulars o columnars en una matriu. L'avantatge de la tecnologia BGA és que, tot i que el nombre de pins d'E/S ha augmentat, l'espaiat de pins no ha disminuït, sinó que ha augmentat, de manera que es millora el rendiment del muntatge; tot i que augmenta el seu consum d'energia, BGA es pot soldar amb un mètode de xip de col·lapse controlat, que pot millorar el seu rendiment electrotèrmic; el gruix i el pes es redueixen en comparació amb les tecnologies d'envasament anteriors; paràmetres paràsits (gran corrent Quan l'amplitud canvia, la pertorbació de la tensió de sortida) disminueix, el retard de transmissió del senyal és petit i la freqüència d'ús augmenta molt; el conjunt pot ser de soldadura coplanar i la fiabilitat és alta.

Tan bon punt va aparèixer BGA, es va convertir en la millor opció per a l'embalatge de pins d'E/S d'alta densitat, alt rendiment, multifuncional i alta de xips VLSI com ara CPU i ponts nord-sud. Les seves característiques són:

1. Encara que el nombre de pins d'E/S ha augmentat, l'espai entre pins és molt més gran que el de QFP, la qual cosa millora el rendiment del muntatge;

2. Encara que el seu consum d'energia augmenta, el BGA es pot soldar mitjançant el mètode de xip de col·lapse controlat, conegut com a soldadura C4, que pot millorar el seu rendiment electrotèrmic;

3. El gruix es redueix en més d'1/2 que el de QFP, i el pes es redueix en més de 3/4;

4. Els paràmetres paràsits es redueixen, el retard de transmissió del senyal és petit i la freqüència d'ús augmenta molt;

5. La soldadura coplanar es pot utilitzar per al muntatge, amb alta fiabilitat;

6. L'embalatge BGA segueix sent el mateix que QFP i PGA, ocupant massa àrea de substrat;

A més, per a aquest tipus de reelaboració de BGA, que també serà més fàcil:

1. Substrat PBGA (Plastic BGA): generalment una placa multicapa composta per 2-4 capes de materials orgànics. Entre les CPU de la sèrie Intel, els processadors Pentium II, III i IV utilitzen aquest paquet. En els darrers dos anys, ha sorgit una altra forma: és a dir, l'IC està directament vinculat al consell. El seu preu és molt més barat que el preu normal, i s'utilitza generalment en jocs i altres camps que no tenen requisits de qualitat estrictes.

2. Substrat CBGA (CeramicBGA): és a dir, un substrat ceràmic. La connexió elèctrica entre el xip i el substrat s'instal·la normalment mitjançant un xip flip (FlipChip, FC per abreujar). Entre les CPU de la sèrie Intel, els processadors Pentium I, II i Pentium Pro han utilitzat aquest paquet.

3. Substrat FCBGA (FilpChipBGA): substrat dur multicapa.

4. Substrat TBGA (TapeBGA): el substrat és una placa de circuit PCB de capa suau 1-2 en forma de tira.

5. Substrat CDPBGA (Carity Down PBGA): es refereix a la zona del xip (també coneguda com a zona de la cavitat) amb una depressió quadrada al centre de l'envàs.

Paquet BGA

1. Flux del procés d'embalatge de PBGA connectat amb filferro

① Preparació del substrat PBGA

Lamineu una làmina de coure molt prima (12 ~ 18 μm de gruix) a banda i banda del tauler de nucli de vidre/resina BT i, a continuació, realitzeu la perforació i la metal·lització del forat. Utilitzeu la tecnologia de processament de PCB convencional per fer gràfics a banda i banda del substrat, com ara bandes de conducció, elèctrodes i matrius de terra per instal·lar boles de soldadura. A continuació, s'afegeix una màscara de soldadura i es modela per exposar els elèctrodes i els coixinets. Per tal de millorar l'eficiència de producció, un substrat normalment conté múltiples substrats PBG.

② Procés d'embalatge

Aprimament d'hòsties → tall d'hòsties → unió de matriu → neteja de plasma → unió de filferro → neteja de plasma → embalatge d'emmotllament → muntatge de boles de soldadura → soldadura per refluix → marcatge de superfícies → separació → inspecció final → embalatge de galleda de prova

Si la prova no està bé, el xip s'ha d'eliminar/dessoldar, de manera que cal una màquina de reelaboració com a continuació: