Leiterplattentechnisch - PCB Technologie UCSP Paket Device Pad Design

Wafer Level Packaging (WLCSP) ist eine CSP-Verpackungstechnologie, mit der integrierte Schaltungen (ICs) mit der Vorderseite nach unten auf Leiterplatten montiert werden können. Die Lötstellen des Chips werden durch separate Lötkugeln mit den Leiterplattenpads verlötet. Jedes Füllmaterial. Diese Technologie unterscheidet sich von Kugelgitter-Array-, Blei- und laminatbasierter CSP-Verpackungstechnologie dadurch, dass sie keine Drähte oder Steckverbindungen hat. Der erste Vorteil der WLCSP-Verpackungstechnologie ist, dass die Induktivität zwischen IC und Leiterplatte sehr gering ist. Der zweite Vorteil besteht darin, die Packungsgröße und den Produktionszyklus zu reduzieren und die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Maxims WLCSP Technologiemarke ist UCSP.

Die Oberfläche der UCSP-Gehäusestruktur sorgt für eine elektrische Isolierung. Ein fotografisches Verfahren wird verwendet, um Vias auf der BCB-Folie herzustellen, durch die die elektrische Verbindung mit dem IC-Verbindungssubstrat realisiert werden kann. Eine UBM-Schicht (Under Ball Metal) wird ebenfalls zum Durchgang hinzugefügt. Im Allgemeinen wird eine zweite Schicht BCB als Lotmaske hinzugefügt, um den Durchmesser und die Position der Reflow-Lötkugel zu bestimmen. Das Standardzinnkugelmaterial ist eutektische Zinn-Blei-Legierung, die 63%Sn/37%Pb ist. Eine Querschnittsansicht einer typischen UCSP-Struktur.

Eine Querschnittsansicht einer typischen UCSP-Struktur. Das UCSP Lötkugel-Array basiert auf einer rechteckigen Gitteranordnung mit einer gleichmäßigen Gitterneigung. Die Anzahl der Zeilen und Spalten des UCSP Lötkugel Arrays liegt im Allgemeinen zwischen 2 und 6.

Die Designprinzipien der UCSP-Pad-Struktur und PCB-Fertigungsspezifikationen Um UCSP-Komponenten erfolgreich in der Montage zu verwenden, ist es notwendig, auf das Problem des Leiterplattenlayouts zu achten. Das Layout und die Herstellung der Leiterplatte (PCB) beeinflussen die UCSP-Montageausbeute, die Geräteleistung und die Zuverlässigkeit der Lötstelle. Die Konstruktionsprinzipien und Leiterplattenherstellungsspezifikationen der UCSP-Pad-Struktur unterscheiden sich von bleihaltigen Geräten und laminatbasierten BGA-Geräten.

Lötmaske definiert (SMD) und Nicht-Lötmaske definiert (NSMD) aus dem vorherigen Inhalt, wir können sehen, dass die Pad-Struktur für Oberflächenmontage-Komponenten Lötmaske definiert (Lötmaske definiert, SMD) und Nicht-Lötmaske definiert (Nicht-Lötmaske definiert, NSMD) zwei Formen hat. Beim Design der Leiterplatte müssen die Anforderungen an Leistung, Erdung und Signalrichtung berücksichtigt werden, und man sollte zwischen NSMD- und SMD-Pads ausgewählt werden. Das spezielle Micro-Via-Design kann Oberflächenverdrahtung vermeiden, erfordert aber eine fortschrittlichere Leiterplattenherstellungstechnologie. Einmal ausgewählt, können UCSP-Pad-Typen nicht gemischt werden. Das Layout des UCSP Pads und der damit verbundenen Drähte sollte symmetrisch sein, um eine außermittige Benetzung zu verhindern.

1: Der Prozess des Ätzens von Kupferdrähten kann besser kontrolliert werden. Verglichen mit dem Ätzen der Lötmaske bei Verwendung von SMD-Pads ist NSMD eine bessere Wahl.

2: SMD-Pads können konzentrierten Druck verursachen, wo die Lötmaske überlappt, was dazu führt, dass die Lötstellen reißen, wenn der Druck zu hoch ist.

3: Entsprechend den Produktionsregeln von Kupferdrähten und anderer offener Erde auf der Leiterplatte können NSMD-Pads mehr Platz für PCB-Verdrahtung bieten.

4: Im Vergleich zu SMD-Pads bietet die größere Lötmaskenöffnung von NSMD ein größeres Arbeitsfenster für die Platzierung von UCSP-Komponenten.

5: SMD-Pads können breitere Kupferdrähte verwenden und haben niedrigere Induktivität in Verbindung mit Leistung und Masse.

6: PCB-Unternehmen benutzte NSMD Design im Temperaturzyklustest.