Дизайн PCB - Руководство по проектированию PCB для интегральных схем

Расстояние между точками сварки компонентов WLP и WLCSP очень мало. Различные конструкции сварных дисков также ограничивают ширину линии между точками сварки. Существуют дополнительные ограничения при проектировании PCB.

По мере того, как чипы WLP и WLCSP инкапсулируются в размерах, эффективность миниатюрных чипов становится все более заметной, а использование электроники продолжает расти. Тем не менее, несмотря на то, что WLP и WLCSP могут достигать размеров чипа после инкапсуляции, как и превосходные преимущества того же размера и размера чипа, функции упаковочного продукта становятся все более сложными, количество выводов и требования к дизайну становятся все более жесткими, а дизайн PCB стал новой прикладной задачей.

WLP (инкапсуляция на уровне кристалла) и WLCSP (инкапсуляция на уровне кристалла) на самом деле являются методом инкапсуляции интегральных схем, который относится к инкапсуляции непосредственно на кристаллическом круге после завершения производства кристаллического круга. Процедуры инкапсуляции и тестирования, когда упаковка завершена, а затем разрезать на метод изготовления упаковки одной интегральной схемы.

Компоненты конструкции упаковки, изготовленные из традиционных IC и WLP, сильно различаются по размерам, и WLP может иметь те же электрические характеристики, что и размер стержня.

WLP инкапсулирует компоненты на стадии кристаллической окружности, поэтому традиционный вывод IC, наполнение корпуса и т. Д. Не требуют пространства, а размер элемента может достигать размера стержня, поэтому проектирование PCB является более сложным.

Nemotek использует WLP для создания модуля датчика изображения, который спроектирован с использованием оптических линз и может значительно уменьшить площадь, занимаемую модулем датчика изображения. Автоматическая загрузка позволяет быстро производить и экономить затраты на производство.

Samsung использует датчик изображения, изготовленный в форме WLP, который непосредственно упакован в кристаллическую окружность, что значительно уменьшает размер элемента, который может быть очень тонким и занимать наименьшую площадь.

WLP и WLCSP отличаются от методов изготовления интегральных схем, в которых чип разрезается на чип, а затем в упаковке устанавливаются дополнительные штыри. Поскольку упаковка занимает меньшую площадь, WLP и WLCSP могут выполнять одни и те же функции IC - приложений, но при условии, что они занимают ту же площадь, что и срезанный чип, и при создании отдельных IC с WLP и WLAN нет необходимости проводить проводку и заполнять клей, как обычные IC. При разработке миниатюрных или ультраминиатюрных дизайнерских решений IC - приложения, использующие методы проектирования пакетов WLP и WLCSP, могут обеспечить превосходные преимущества миниатюризации продукта. Кроме того, компоненты WLP и WLCSP сами по себе обладают отличными электрическими свойствами (из - за отсутствия проводки и выводов) для компонентов, используемых в высокоскоростных транспортных приложениях. Более высокая эффективность, поскольку компоненты могут обрабатываться на чипе, также уменьшает громоздкие производственные процессы IC.

Но проблема пришла. Хотя размеры WLP и WLCSP относительно невелики, требования к расстоянию между шарами в упаковках WLP и WLAN стали более жесткими по мере увеличения числа традиционных IC - штырей, электрические характеристики, необходимые для проектирования схемы, в основном не отличаются от электрической поддержки, необходимой для обычных IC, но линейки WLP и W LCSP были уменьшены до размеров стержня. Кроме того, контакты и схемы, которые могут быть подключены к PCB с помощью WLP и WLCSP, очень малы. При проектировании PCB решения не так просты, как обычные приложения IC.

Что касается использования упаковки на уровне кристалла, цель состоит в том, чтобы снизить стоимость решения и общий размер, но при внедрении упаковки на уровне кристалла стоимость PCB неизбежно будет связана с использованием упаковки на уровне кристалла, и соответствующая проводка должна быть выполнена. С улучшением процесса штамповки характеристики PCB могут полностью соответствовать компонентам WLP и WLCSP без проблем с соединением. Особенно после использования WLP и WLCSP в дизайне PCB станет более сложным, и его роль станет еще более важной. Процесс проектирования должен быть тщательно спланирован, чтобы качество PCB не приводило к стабильности конечного продукта.

Упаковка компонентов на стадии кристаллического круга значительно экономит площадь несущей пластины

Поскольку упаковка WLP и WLCSP построена непосредственно на процессе инкапсуляции « кремниевой » подложки, IC в основном не нуждается в использовании соединительных линий, а для высокочастотных элементов она может напрямую получить лучшие высокочастотные электрические характеристики и достичь преимуществ сокращения времени цикла. И поскольку инкапсуляция может быть выполнена на заводе по производству кристаллов и в то же время может сэкономить на инкапсуляции, для инженеров проектные планы также должны рассматриваться в направлении снижения затрат. Чтобы соответствовать компонентам WLP и WLCSP, стоимость PCB также должна быть в определенной степени ограничена. Обратите внимание, чтобы взвесить конструкцию или принять соответствующую схему.

Как правило, чтобы импортировать компоненты WLP и WLCSP, инженер должен сначала получить площадь WLP и WLCSP (т.е. размер упаковки), прежде чем выполнить планирование компоновки PCB, а также подтвердить размер / контактную ошибку и контакт компонентов WLP и WLAN. Информация о ключевых компонентах, таких как интервал, макет цепи запуска и размещение промышленных компонентов, может быть спроектирована и запланирована с использованием полученных параметров компонентов. По мере того, как размеры и контакты WLP и WLCSP уменьшаются, вы также должны рассмотреть возможность сварки подходящих IC - выводов. Дизайн подушки.

PCB требует тонкой настройки для SMD и NSMD форм

Он может соответствовать типам сварных дисков WLP и WLCSP и может быть определен с помощью шаблона сварки (SMD) и шаблона без сварки (NSMD). Сварочный диск SMD определенного типа с шаблоном для сварки материала предназначен для определения зоны сварки шара и сварочного диска с помощью шаблона для сварки. Эта конструкция уменьшает вероятность того, что сварочный диск будет вытянут во время сварки или демонтажа. Однако недостатком формы SMD является то, что SMD уменьшает площадь поверхности медной поверхности, соединенной с сварным шаром, и в то же время уменьшает пространство между соседними сварными дисками, что ограничивает ширину следа между сварными дисками, а также может привести к прохождению PCB. отверстие использует эластичность. В большинстве вариантов проектирования наиболее часто используется SMD - дизайн, так как сварочные диски SMD могут иметь лучшие характеристики сварных соединений, а сварочные материалы и сварочные диски могут быть объединены в процессе производства.

Для сварных дисков (NSMD), определяемых не сварной маской, метод проектирования заключается в использовании меди для сварки выпуклой точки сварного материала для определения области сварного диска. Это проектное решение может обеспечить большую площадь поверхности для соединения PCB и сварных шаров. В то же время NSMD обеспечивает большее расстояние изоляции между сварочным диском и сварочным диском по сравнению с форматом конструкции SMD, что позволяет более широкое расстояние между проводами между сварными дисками и более гибкое использование отверстий PCB. Однако, если NSMD находится в процессе сварки, удаление сварки и другие операции могут легко привести к вытягиванию сварного диска.

Расстояние требует особого внимания.

Важно также учитывать размер интервала, особенно когда PCB принимает форму SMD или NSMD, размер зарезервированного интервала для различных решений также несколько различается, а размер интервала относится к расстоянию между сварными шарами, то есть между двумя центрами сварных шаров. Чем больше расстояние, тем больше пространство для проводки между сварным диском и сварным диском, которое можно использовать для проводки.

Что касается проводки PCB, то из - за характеристик компонентов WLP и WLCSP доступное расстояние между сварными шарами довольно невелико. По сути, невозможно использовать механическое отверстие для открытия отверстия PCB. Поскольку отверстие механического отверстия слишком велико, процесс открытия также может привести к повреждению верхней тонкой линии PCB из - за ошибки в процессе открытия. Однако в PCB, использующих компоненты WLP и WLCSP, из - за гораздо более компактных схем будет использоваться более дорогостоящий лазер для бурения перфорации.

Заключительные замечания

Упаковка размеров чипа на кристаллической окружности компонентов WLP и WLCSP имеет отличные преимущества для уменьшения размера конечного продукта, но взамен планы проектирования PCB также должны быть обновлены одновременно с многослойными пластинами высокой плотности и прецизионными лазерными отверстиями. В процессе разработки сэкономленное пространство для несущей платы и затраты на компоненты компонентов IC будут частично перенесены на проектирование PCB и последующее массовое производство. Вместо этого меньшие компоненты используются для производства деталей на производственной линии на обратной стороне продукта. Обработка или техническое обслуживание также могут привести к некоторым более сложным операционным проблемам, которые необходимо учитывать в каждом конкретном случае, прежде чем приступать к проектированию.