Подложка ИС - Что такое BGA?

Что такое BGA? Полное название BGA - Ball Grid Array - означает печатную плату со структурой шаровой решетки. Пластины PCB с BGA обычно имеют больше отверстий, проходные отверстия обычно предназначены для готовых отверстий диаметром 8 - 12 миль, проходные отверстия должны быть заблокированы, сварочный диск не допускает чернил, а сварочный диск не позволяет сверлить отверстия.

Общие правила проектирования сварных дисков BGA

1) Диаметр сварного диска обычно меньше диаметра сварного шара. Для получения надежной адгезии обычно уменьшается на 20 - 25%. Чем больше сварочный диск, тем меньше пространство для проводки между двумя сварочными дисками.

2) Диаметр сварного диска на стороне фундамента такой пластины равен диаметру сварного диска на PCB. Пластина должна быть сконструирована таким образом, чтобы утечка пасты из - за отверстия стальной сетки составляла 0,08 мм3, что является минимальным требованием для обеспечения надежности точки сварки.

Основные технологические процессы инкапсуляции BGA включают производство сварных шаров, производство фундаментных пластин, связывание чипов, отверждение инкапсуляции и раздельное инкапсуляция.

1) Производство сварных шаров: производство сварных шаров с использованием высокочистых оловянно - свинцовых сплавов или неэтилированных материалов для формирования стандартной сферической решетки выводов.

2) Производство базовых плат: использование многослойных печатных плат в качестве базовых плат для достижения высокой плотности, высокой производительности электрического взаимодействия.

3) Связь с чипом: подключите чип к основной плате и подключите его к основной плате с использованием неэтилированного или свинцового припоя.

4) инкапсуляция и отверждение: чип инкапсулируется эпоксидной смолой для защиты от воздействия окружающей среды.

5) Раздельная упаковка: нарезание упакованного чипа на отдельный пакет BGA.

Процесс инкапсуляции BGA

1. Тонкость межпозвоночного диска

Тонкое округление является первым шагом в упаковке BGA, главным образом путем вращения шлифовального круга с высокой скоростью на обратной стороне кристаллического круга. В ходе этого процесса необходимо проводить операции с водяным охлаждением и очисткой, чтобы предотвратить высокотемпературное накопление и сбор обломков. Если необходимо уменьшить толщину до определенной толщины, необходимо также отполировать, чтобы устранить внутреннее напряжение и снизить риск растрескивания поверхности чипа.

2. Резка кристаллической окружности

После того, как чип будет уменьшен, чип будет закреплен на металлическом кольце и разрезан на один чип. Основными методами резки являются резка лезвием и лазерная резка. Лазерная резка постепенно становится более жизнеспособным вариантом из - за ее отсутствия внешних сил, небольшой ширины резки и высокого качества.

3. Установка чипов

Установка чипа - это фиксация чипа на базовой плате, обычно с использованием таких материалов, как серебряный клей или пленка DAF. Целью этого шага является фиксация чипа и эффективная передача его тепла для обеспечения нормальной работы электронных компонентов.

4. Плазменная очистка

Плазменная очистка является важным шагом перед сварным швом, который использует ионизированные ионы аргона, электроны и другие активные частицы для преобразования загрязняющих веществ в летучие газы и их удаления. Этот процесс эффективно повышает чистоту передней сварки фундамента и чипа, тем самым усиливая соединение в процессе сварки.

5. Сварка выводов

Соединение проводов лежит в основе процесса упаковки, и провода соединяются с алюминиевым сварочным диском на чипе и металлическим сварочным диском на фундаменте для обеспечения электропроводности. Этот процесс требует высокой точности и надежности.

6. Формирование

Шаги уплотнения защищают чип от воздействия окружающей среды путем впрыска расплавленного при высоких температурах герметика в полость модуля и последующего отверждения. Обычно эпоксидная смола затвердевается добавками для обеспечения стабильности чипа.

7. Послешкольные мероприятия

После уплотнения герметик обычно требует отверждения при высоких температурах, чтобы адекватно реагировать и стабилизировать его молекулярную структуру. Этот процесс повышает твердость формы и устраняет внутренние напряжения, тем самым обеспечивая долговечность и надежность продукта.

8. Маркировка и классификация резки

Заключительный этап включает маркировку печатной продукции на передней части чипа, чтобы облегчить отслеживание и идентификацию продукта, а затем разрезать или штамповать всю базовую пластину BGA в один чип для завершения процесса упаковки.

Основные преимущества технологии упаковки BGA

Технология выделяется своим уникальным дизайном компоновки выводов, обеспечивающим высокую плотность интеграции в компактном пространстве и открывающим возможности для создания более сложных и сложных схемных сетей. Эта стратегия компоновки не только оптимизирует использование пространства, но и способствует развитию электронных устройств в направлении миниатюризации и высокой интеграции. С точки зрения теплоотдачи, сварные шары в корпусной конструкции BGA напрямую подключены к печатной плате (PCB), что позволяет построить эффективный путь теплопроводности, который эффективно повышает эффективность теплоотдачи системы и обеспечивает стабильность и надежность компонентов при длительной работе с высокой нагрузкой. Кроме того, внедрение автоматизированных производственных линий, особенно применение высокоскоростного оборудования для нанесения поверхностей, значительно повышает эффективность производства упаковки, снижает затраты на рабочую силу, а также обеспечивает стабильность и согласованность качества продукции.

Хотя упаковка BGA имеет много преимуществ, ее практическое применение также сталкивается с некоторыми проблемами, которые нельзя игнорировать. Основная проблема заключается в высоких стандартах надежности сварных точек. Поскольку точка сварки имеет двойную функцию электрического соединения и механической поддержки, ее качество напрямую связано с стабильностью и надежностью всей конструкции упаковки. Возникновение любых проблем, таких как воздушная сварка и ложная сварка, может оказать серьезное влияние на производительность схемы и даже привести к отказу всей упаковки. Кроме того, сложная конструкция упаковки BGA также создает трудности для ее переработки. Сложность процесса сварки и демонтажа часто увеличивает сложность и стоимость эксплуатации, когда требуется ремонт или замена. Наконец, для некоторых конкретных сценариев применения, таких как высокие требования к герметичности или устройства, которые должны выдерживать экстремальные условия окружающей среды, они могут быть не идеальными из - за их чувствительности к воде, что в определенной степени ограничивает сферу их применения.

Упаковка BGA - это технология поверхностной установки, которая характеризуется формированием стандартной сферической решетки выводов на дне упаковки. Этот метод упаковки имеет преимущества большого расстояния между выводами, хороших тепловых характеристик и превосходных характеристик передачи сигнала, так что он широко используется в высокоскоростных высокопроизводительных интегральных схемах.