Sleutelpunte van hierdie artikel
- BGA-pakkette is kompak in grootte en het 'n hoë pendigtheid.
- In BGA-pakkette word seinoorspraak as gevolg van balbelyning en wanbelyning BGA-oorspraak genoem.
- BGA-oorspraak hang af van die ligging van die indringersein en die slagoffersein in die balroosterskikking.
In multi-hek en pen-telling IC's, neem die vlak van integrasie eksponensieel toe.Hierdie skyfies het meer betroubaar, robuust en maklik om te gebruik geword danksy die ontwikkeling van ball grid array (BGA) pakkette, wat kleiner in grootte en dikte en groter in aantal penne is.BGA-oorspraak beïnvloed egter seinintegriteit ernstig en beperk dus die gebruik van BGA-pakkette.Kom ons bespreek BGA-verpakking en BGA-oorspraak.
Ball Grid Array-pakkette
'n BGA-pakket is 'n oppervlakmonteerpakket wat klein metaalgeleierballetjies gebruik om die geïntegreerde stroombaan te monteer.Hierdie metaalballetjies vorm 'n rooster- of matrikspatroon wat onder die oppervlak van die skyfie gerangskik is en aan die gedrukte stroombaan gekoppel is.
'n Ball grid array (BGA) pakket
Toestelle wat in BGA's verpak is, het geen penne of leidings aan die omtrek van die skyfie nie.In plaas daarvan word die balrooster-skikking op die onderkant van die skyfie geplaas.Hierdie balrooster-skikkings word soldeerballe genoem en dien as verbindings vir die BGA-pakket.
Mikroverwerkers, WiFi-skyfies en FPGA's gebruik dikwels BGA-pakkette.In 'n BGA-pakketskyfie laat die soldeerballetjies stroom tussen die PCB en die pakket vloei.Hierdie soldeerballetjies is fisies aan die halfgeleiersubstraat van die elektronika verbind.Loodbinding of flip-chip word gebruik om die elektriese verbinding met die substraat en sterf te vestig.Geleidende belynings is binne die substraat geleë wat toelaat dat elektriese seine oorgedra word vanaf die aansluiting tussen die skyfie en die substraat na die aansluiting tussen die substraat en die balroosterskikking.
Die BGA-pakket versprei die verbindingsleidings onder die dobbelsteen in 'n matrikspatroon.Hierdie rangskikking verskaf 'n groter aantal leidrade in 'n BGA-pakket as in plat- en dubbelry-pakkette.In 'n loodverpakking is die penne by die grense gerangskik.elke pen van die BGA-pakket dra 'n soldeerbal, wat op die onderste oppervlak van die skyfie geleë is.Hierdie rangskikking op die onderste oppervlak bied meer area, wat lei tot meer penne, minder blokkering en minder loodkortbroeke.In 'n BGA-pakket is die soldeerballetjies die verste van mekaar in lyn as in 'n pakket met leidrade.
Voordele van BGA-pakkette
Die BGA-pakket het kompakte afmetings en hoë pendigtheid.die BGA-pakket het lae induktansie, wat die gebruik van laer spannings moontlik maak.Die balrooster-skikking is goed gespasieer, wat dit makliker maak om die BGA-skyfie met die PCB in lyn te bring.
Sommige ander voordele van die BGA-pakket is:
- Goeie hitte-afvoer as gevolg van die lae termiese weerstand van die pakket.
- Die loodlengte in BGA-pakkette is korter as in pakkette met leidrade.Die hoë aantal leidrade gekombineer met die kleiner grootte maak die BGA-pakket meer geleidend en verbeter dus werkverrigting.
- BGA-pakkette bied hoër werkverrigting teen hoë snelhede in vergelyking met plat pakkette en dubbel-inlyn-pakkette.
- Die spoed en opbrengs van PCB-vervaardiging neem toe wanneer BGA-verpakte toestelle gebruik word.Die soldeerproses word makliker en geriefliker, en BGA-pakkette kan maklik herwerk word.
BGA Crosstalk
BGA-pakkette het wel 'n paar nadele: soldeerballetjies kan nie gebuig word nie, inspeksie is moeilik as gevolg van die hoë digtheid van die pakket, en hoë volume produksie vereis die gebruik van duur soldeertoerusting.
Om BGA-oorspraak te verminder, is 'n lae-oorspraak-BGA-reëling krities.
BGA-pakkette word dikwels in 'n groot aantal I/O-toestelle gebruik.Seine wat deur 'n geïntegreerde skyfie in 'n BGA-pakket versend en ontvang word, kan versteur word deur seinenergie-koppeling van een leiding na 'n ander.Seinoorspraak wat veroorsaak word deur die belyning en wanbelyning van soldeerballetjies in 'n BGA-pakket word BGA-oorspraak genoem.Die eindige induktansie tussen die balrooster-skikkings is een van die oorsake van oorspraak-effekte in BGA-pakkette.Wanneer hoë I/O-stroomoorgange (inbraakseine) in die BGA-pakketleidings voorkom, skep die eindige induktansie tussen die balroosterskikkings wat ooreenstem met die sein- en terugkeerpenne spanning-interferensie op die skyfiesubstraat.Hierdie spanning-interferensie veroorsaak 'n seinfout wat as geraas uit die BGA-pakket oorgedra word, wat 'n oorspraak-effek tot gevolg het.
In toepassings soos netwerkstelsels met dik PCB's wat deurgate gebruik, kan BGA-oorspraak algemeen wees as geen maatreëls getref word om die deurgate te beskerm nie.In sulke stroombane kan die lang deurgangsgate wat onder die BGA geplaas word aansienlike koppeling veroorsaak en merkbare oorspraakinterferensie genereer.
BGA-oorspraak hang af van die ligging van die indringersein en die slagoffersein in die balroosterskikking.Om BGA-oorspraak te verminder, is 'n lae-oorspraak-BGA-pakketreëling krities.Met Cadence Allegro Package Designer Plus-sagteware kan ontwerpers komplekse enkel- en multi-matrys draadbinding en flip-chip ontwerpe optimaliseer;radiale, volhoek druk-druk-roetering om die unieke roete-uitdagings van BGA/LGA-substraatontwerpe aan te spreek.en spesifieke DRC/DFA-kontroles vir meer akkurate en doeltreffende roetering.Spesifieke DRC/DFM/DFA-kontroles verseker suksesvolle BGA/LGA-ontwerpe in 'n enkele pas.gedetailleerde interkonneksie-onttrekking, 3D-pakketmodellering, en seinintegriteit en termiese analise met kragtoevoerimplikasies word ook verskaf.
Pos tyd: Mrt-28-2023