Осы мақаланың негізгі ойлары
- BGA пакеттерінің көлемі ықшам және түйреуіштердің тығыздығы жоғары.
- BGA пакеттерінде допты туралау мен тураланбауға байланысты сигналдың айқасуы BGA айқас сөйлесуі деп аталады.
- BGA қиылысу доп торының массивіндегі зиянкес сигналының және құрбан сигналының орналасуына байланысты.
Көп қақпалы және пин-саналы IC-де интеграция деңгейі экспоненциалды түрде артады.Бұл чиптер өлшемі мен қалыңдығы жағынан кішірек және түйреуіштер саны бойынша үлкенірек шарикті тор массиві (BGA) пакеттерінің дамуы арқасында сенімдірек, берік және пайдалану оңай болды.Дегенмен, BGA қиылысу сигналдың тұтастығына қатты әсер етеді, осылайша BGA пакеттерін пайдалануды шектейді.BGA орауын және BGA айқаспасын талқылайық.
Шарлы тор массивінің пакеттері
BGA бумасы - интегралды схеманы орнату үшін кішкене металл өткізгіш шарларды пайдаланатын беткі қондырғы.Бұл металл шарлар микросхема бетінің астында орналасқан және баспа платасына қосылған тор немесе матрицалық үлгіні құрайды.
Шарлы тор массиві (BGA) бумасы
BGA-ға оралған құрылғыларда чиптің перифериясында түйреуіштер немесе сымдар жоқ.Оның орнына доп торының массиві чиптің төменгі жағына орналастырылған.Бұл шар торының массивтері дәнекерлеу шарлары деп аталады және BGA бумасының қосқыштары ретінде әрекет етеді.
Микропроцессорлар, WiFi чиптері және FPGA жиі BGA пакеттерін пайдаланады.BGA бумасының чипінде дәнекерлеу шарлары ПХД мен қаптама арасында токтың өтуіне мүмкіндік береді.Бұл дәнекерлеу шарлары электрониканың жартылай өткізгіш субстратына физикалық түрде қосылған.Қорғасынмен байланыстыру немесе флип-чип субстратқа және қалыпқа электрлік байланысты орнату үшін қолданылады.Өткізгіштік туралаулар микросхема мен субстрат арасындағы түйіспеден субстрат пен шар торының массиві арасындағы түйіспеге электр сигналдарын беруге мүмкіндік беретін субстрат ішінде орналасқан.
BGA бумасы матрицалық үлгіде матрицаның астындағы қосылым сымдарын таратады.Бұл реттеу жалпақ және екі қатарлы бумаларға қарағанда BGA бумасындағы сымдардың көбірек санын қамтамасыз етеді.Қорғасын қаптамада түйреуіштер шекарада орналасқан.BGA пакетінің әрбір түйреуішінде чиптің төменгі бетінде орналасқан дәнекерлеу шары бар.Төменгі беттегі бұл орналасу көбірек аумақты қамтамасыз етеді, нәтижесінде түйреуіштер көп болады, блоктау аз болады және қорғасын қысқартқыштары аз болады.BGA бумасында дәнекерлеу шарлары сымдары бар орамға қарағанда бір-бірінен алшақ орналасқан.
BGA пакеттерінің артықшылықтары
BGA бумасының ықшам өлшемдері және жоғары түйреуіш тығыздығы бар.BGA пакеті төмен кернеулерді пайдалануға мүмкіндік беретін төмен индуктивтілікке ие.Шарлар торының массиві жақсы аралықта орналасқан, бұл BGA чипін ПХД-мен теңестіруді жеңілдетеді.
BGA пакетінің кейбір басқа артықшылықтары:
- Қаптаманың төмен термиялық кедергісі арқасында жылуды жақсы диссипациялау.
- BGA пакеттеріндегі қорғасын ұзындығы сымдары бар пакеттерге қарағанда қысқа.Кіші өлшеммен біріктірілген сымдардың көп саны BGA бумасын өткізгіш етеді, осылайша өнімділікті жақсартады.
- BGA пакеттері жалпақ пакеттермен және қос желілік пакеттермен салыстырғанда жоғары жылдамдықта жоғары өнімділікті ұсынады.
- BGA қаптамасы бар құрылғыларды пайдалану кезінде ПХД өндірісінің жылдамдығы мен өнімділігі артады.Дәнекерлеу процесі оңайырақ және ыңғайлы болады және BGA пакеттерін оңай өңдеуге болады.
BGA Crosstalk
BGA пакеттерінің кейбір кемшіліктері бар: дәнекерлеу шарларын бүгуге болмайды, қаптаманың жоғары тығыздығына байланысты тексеру қиын, ал жоғары көлемді өндіріс қымбат дәнекерлеу жабдығын пайдалануды талап етеді.
BGA айқаспасын азайту үшін төменгі айқаспалы BGA орналасуы өте маңызды.
BGA пакеттері көбінесе енгізу/шығару құрылғыларының үлкен санында қолданылады.BGA бумасындағы біріктірілген чип арқылы берілетін және қабылданған сигналдар сигнал энергиясын бір сымнан екіншісіне қосу арқылы бұзылуы мүмкін.BGA бумасындағы дәнекерлеу шарларының туралануынан және сәйкес келмеуінен туындайтын сигналдардың айқасуы BGA айқастығы деп аталады.Шарлы тор массивтері арасындағы соңғы индуктивтілік BGA пакеттеріндегі айқас әсерлердің себептерінің бірі болып табылады.BGA бумасының сымдарында жоғары енгізу/шығару ток өтпелі кезеңдері (интрузия сигналдары) орын алған кезде, сигнал мен қайтару түйреуіштеріне сәйкес шар торының массивтері арасындағы шекті индуктивтілік чиптің астарындағы кернеу кедергісін тудырады.Бұл кернеу кедергісі BGA бумасынан шу ретінде жіберілетін сигнал ақауын тудырады, нәтижесінде айқас әсер етеді.
Тесіктерді пайдаланатын қалың ПХД бар желілік жүйелер сияқты қолданбаларда, саңылауларды қорғау үшін ешқандай шаралар қабылданбаса, BGA қиылысу жиі болуы мүмкін.Мұндай тізбектерде BGA астындағы ұзын өтпелі саңылаулар айтарлықтай ілінісуді тудыруы және айтарлықтай айқаспалы кедергілерді тудыруы мүмкін.
BGA қиылысу доп торының массивіндегі зиянкес сигналының және құрбан сигналының орналасуына байланысты.BGA айқаспасын азайту үшін төменгі айқаспалы BGA пакетінің орналасуы өте маңызды.Cadence Allegro Package Designer Plus бағдарламалық жасақтамасымен дизайнерлер күрделі бір және көп өлшегіш сымды және флип-чип конструкцияларын оңтайландыра алады;BGA/LGA субстрат конструкцияларының бірегей маршруттау мәселелерін шешу үшін радиалды, толық бұрышты итеру-сығу маршруттауы.дәлірек және тиімді бағыттау үшін арнайы DRC/DFA тексереді.Арнайы DRC/DFM/DFA тексерулері бір өтуде сәтті BGA/LGA дизайнын қамтамасыз етеді.егжей-тегжейлі интерконнект экстракциясы, 3D пакетін модельдеу, сондай-ақ қуат көзі әсерлері бар сигнал тұтастығы мен жылу талдауы қамтамасыз етілген.
Хабарлама уақыты: 28 наурыз 2023 ж