„Flip Chip“ technologijos pasiekimai: nauja „BGA“ pakuotės era

„Flip Chips“ yra reikšminga rutulinių tinklų masyvo (BGA) pakuočių technologijų evoliucija, pažymėta pažanga elektroninio dizaino srityje.Šie komponentai, kurie pašalina tradicinį ryšių laidų poreikį, kad būtų galima sujungti silicio diodus su švino rėmais, pirmiausia atsirado dėl IBM novatoriškų pastangų 1962 m. Iš pradžių jie pagerino keraminių substratų ryšį ir nuo to laiko perėjo iš nišinių pritaikymų prie plataus naudojimo įvairiais elektroniniais elektroniais.Prietaisai.Šiandien jie vaidina pagrindinį vaidmenį daugumoje mikroprocesorių, naudojamų nešiojamuosiuose kompiuteriuose, staliniuose kompiuteriuose ir serveriuose.

Katalogas

„Flip Chip“ technologija, palyginti su įprastu BGA

Suprasti flip lustą ir BGA

Daugelį metų įprasti rutulinių tinklelio masyvo (BGA) dizainai rėmėsi vielos jungtimis, kad būtų užmegzti ryšiai tarp štampo ir substrato.Nors šis metodas yra kompetentingas, jis netyčia sukelia nepageidaujamą induktyvumą ir kelia riziką dėl elektromagnetinių trukdžių (EMI) išmetimo, dažnai susiduriančių su šiandienos elektroninėmis programėlėmis.Šie keliai ne tik kliudo efektyvumui ir riboja galios tankį;Jie taip pat pagilina esamus EMI problemas, sukuriant kliūtis maksimaliam įrenginio funkcionalumui pasiekti.

„Flip Chip“ technologijos pranašumai

Priešingai, „Flip Chip“ technologija nukreipia didelį žingsnį, tiesiogiai pritvirtinant mikroschemos aktyvią vietą prie švino rėmo.Šis išradingas metodas žymiai sutrumpina kelio ilgį, pažabindamas nepageidaujamą induktyvumą ir pašalindamas substrato surišimo stadiją.Įspūdinga šios technologijos kokybė yra jos sugebėjimas maksimaliai padidinti I/O jungtis uždaroje erdvėje.Šis žygdarbis atliekamas vienu metu kontaktiniu formavimu per vieną „Ruflow“ ciklą, pralenkdamas dažnai varginantį nuoseklųjį procesą, susijusį su vielos surišimu.Taigi „Flip Chip“ technologija padidina tiek gamybos efektyvumą, tiek ekonomiškumą.

Našumo patobulinimai

Įterpimas „Flip Chip“ technologija ne tik patikslina elektrinį efektyvumą, bet ir padidina šilumines ir mechanines savybes.Ši technologija yra palaipsniui teikiama pirmenybė scenarijams, reikalaujantiems kompaktiško dizaino ir geresnio patikimumo, pavyzdžiui, pažangiausių skaičiavimų ir aukšto dažnio telekomunikacijų programėlės.Nuosekliai stebimas pakartotiniais eksperimentais ir diegimu, pritaikius „Flip Chip“ technologiją, parodė galimybę sumažinti bendrą sistemos trukdymą - bruožą, puoselėjamą kritinėse situacijose.

„Flip Chip BGA“ gamybos procesas

Guzmo formavimo metodai

Prieš tepdami litavimo iškilimus, lusto jungčių pagalvėlės yra apdorojamos metalizavimu (UBM).Tai apima apsauginį metalinį sluoksnį, kuris saugo nuo oksidacijos ir valdo metalo difuziją, taip prisideda prie ilgalaikio našumo.Soldmalmui tepti naudojami pažangios technikos, tokios kaip elektropliacinė ar tiksli adatos nusėdimas, o po to atliekamas reflovacijos procesas, kad būtų galima susidaryti vienodus iškilimus.Dėmesys detalėms šiame etape daro didelę įtaką elektriniams rezultatams, o tai skatina nuolatinius nusodinimo metodų pažangą.

Štampo prisirišimo procesas

Lyginant lustą reikia apversti ją, kad atitiktų litavimo iškilimus su substrato pagalvėlėmis, reikalaujančiais tikslumo.Naudojant karšto oro reflovą, litavimo rutuliukus šildo, kol jie iš dalies ištirpsta, sukurdami ryšius su mažu pasipriešinimu ir induktyvumu.Lydmetalio srauto AIDS panaikinimas pašalinant oksidus ir pagerinant drėkinimą.Daugelis pramonės šakų pabrėžia tikslumo ir technologijos svarbą šiame suderinime, nes tai daro didelę įtaką bendram lusto našumui.

Epoksidinės užpildymo pritaikymas

Siekiant kovoti su šilumos išplėtimo pokyčiais tarp lusto ir substrato, aplink lusto kraštus kruopščiai uždedama epoksidinė prasme.Kapiliarinio veiksmas užtikrina, kad po luste esančiuose užpildytuose užpildytuose užpildas būtų išgydytas, kad būtų suformuotas tvirtas ryšys.Šis sluoksnis suteikia apsaugą nuo aplinkos iššūkių ir iš esmės sustiprina mechaninį vientisumą, prisidedantį prie ilgesnio surinkimo gyvenimo trukmės.Medžiagų pasirinkimas ir paskirstymo būdai vaidina svarbų vaidmenį šiame procese, atkreipdamas dėmesį į jos indėlį į patikimumą ir ilgaamžiškumą.

„Flip Chip BGA“ išdėstymo optimizavimas

Žemės modelio konfigūracija

Sudėtingame PCB dizaino pasaulyje žemės modelių konfigūravimas apima pasirinkimą tarp nevalesnės kaukės, apibrėžtos (NMSD) su mažesnėmis metalinėmis trinkelėmis, arba litavimo kaukės apibrėžta (SMD) su mažesnėmis litavimo kaukėmis.NMSD modeliai padidina litavimo surišimo patvarumą ir teikia universalias maršruto parinkimo galimybes, tačiau jiems reikia kruopštaus maršruto parinkimo strategijų, kad būtų išvengta trumpo jungimo rizikos, kurią sukelia per didelis maršrutas.Kita vertus, SMD modeliai užtikrina tvirtą sukibimą, nors jie pristato tam tikrus maršruto parinkimo iššūkius, dėl kurių reikia kruopščiai pakeisti projektavimo pakeitimus.Pramonės įžvalgos dažnai parodo, kad tinkamo metodo pasirinkimą formuoja konkretūs taikymo reikalavimai ir stresai, su kuriais susiduria faktinio naudojimo metu.

Maršruto ir pėdsakų aspektai

BGA rinkiniuose maršrutizavimui didelę įtaką daro pėdsakų plotis ir atstumas, darantis įtaką tiek pabėgimo maršruto efektyvumui, tiek išlaidų aspektui.Siauresni pėdsakai gali išsaugoti sluoksnius, tačiau gali padidinti gamybos išlaidas ir kompromiso grandinės našumą.Maršruto parinkimo menas sutelkia techninius įgūdžius, kad būtų optimizuotas grandinės funkcionalumas.Lauko patirtis pabrėžia, kad iniciatyvus projektavimo ir gamybos komandų bendradarbiavimas skatina aukštesnes maršruto strategijas, sumažindamas netikėtų nesėkmių tikimybę.

Per įgyvendinimą

VIA yra gręžiami kanalai, įgalinantys signalo perėjimą tarp sluoksnių daugiasluoksniame PCB.Jie pateikia tris variantus:

- per VIA: tęsiasi nuo viršaus iki apačios.

- Aklas per: jungiasi iš viršaus arba apačios prie vidinio sluoksnio.

- Įterpta per: jungiasi tarp bet kurių dviejų vidinių sluoksnių.

„Blind Vias“ siūlo ekonomišką sprendimą, leisdamas signalus keliauti po jais, sumažinant papildomų PCB sluoksnių būtinybę.Tačiau per skylę VIA suteikia didelį dizaino lankstumą.Įdėjus „VIA“ į vario nusileidimo padėklą (per trinkeles), sumažina maršruto naudojimą maršrutizuojant, supjaustant bendrąsias gamybos išlaidas.Per fiksavimo trinkeles ir paviršiaus sausumos trinkeles palaiko elektros jungtį per „Stringers“.

Žemiau esančioje lentelėje pateikiami tipiški PCB pardavėjų naudojami fiksavimo trinkelės dydžiai.

Specifikacijos	Tipiška (MILS)
Pėdsakas/erdvė plotis	5/5
Išgręžtas Skylės skersmuo	12
Baigtas per skersmenį	8
Per fiksavimo padas	25: 5
Aspektas santykis	7: 1

Šiluminis per dizainą

Išradingai pagaminta šiluminė VIA yra neatsiejama veiksmingo PCB šiluminio valdymo, iš esmės padedantis šilumos perdavimui ir turinčiam įtakos šilumos atsparumui.Tokie aspektai, kaip šių VIA skaičius, dydis ir konstrukcija, yra labai svarbūs efektyviam šiluminiam našumui.Pramonės scenarijų įrodymai patvirtina, kad optimizuotas šiluminis per konfigūracijas gali žymiai padidinti produkto patikimumą aukštos temperatūros parametruose, sustiprindami jų vaidmenį visose šiluminio valdymo strategijose.

Išplėstiniai šiluminio valdymo būdai

Išplėstinis šiluminis valdymas „Flip Chip BGA“ projektams siekia efektyviai skatinti šilumos išsisklaidymą iš šerdies, naudojant didelį paveiktų silicio paviršių šilumos laidumą.Naudojant įvairias aušinimo strategijas, tokias kaip pasyviosios ar aktyvios šilumos kriauklės, kartu su šiluminėmis vyru ir skleidžiančiomis plokštumomis, gali žymiai padidinti įrenginio veikimą.Praktinės išvados sustiprina šiluminių strategijų, skirtų suderinti su įrenginio veiklos ir aplinkos sąlygomis, pritaikymo svarbą, taip pagerinant ilgaamžiškumą ir efektyvumą.

SMT surinkimas - geriausia praktika

Tikslumas ir vienodumas yra labai svarbūs renkant „Flip Chip BGA“ paketus.Naudojant automatinius surinkimo metodus, strategiškai pritaikant tikrinimą, kad būtų galima tiksliai suderinti komponentus ir išlaikyti tinkamus tarpus tarp dalių yra svarbi praktika.Lyginamosios pastos nuoseklumas yra gyvybiškai svarbus surinkimo kokybei.Tinkamų šiluminio refluco metodų įgyvendinimas, ypač naudojant priverstinę konvekciją, ir kontroliuojant visos lentos temperatūros pokyčius reflove, yra gyvybiškai svarbūs norint išvengti defektų.Naudojant patikrintus CAD Step failus, užtikrinamas atidžiai laikantis griežtų elektroninių standartų, skatinant išskirtinius gamybos rezultatus.