Paket BGA

Dengan kemajuan teknologi integrasi, peningkatan peralatan, dan penggunaan teknologi submikron dalam, LSI, VLSI, dan ULSI muncul satu demi satu. Tingkat integrasi chip tunggal silikon terus meningkat, dan persyaratan pengemasan sirkuit terpadu menjadi lebih ketat. Dengan peningkatan tajam, konsumsi daya juga meningkat. Untuk memenuhi kebutuhan pengembangan, berdasarkan varietas kemasan asli, varietas baru telah ditambahkan - kemasan susunan kotak bola, disebut sebagai BGA (Ball Grid Array Package).

Memori yang dikemas dengan teknologi BGA dapat meningkatkan kapasitas memori dua hingga tiga kali lipat dengan tetap mempertahankan volume yang sama. Dibandingkan dengan TSOP, BGA memiliki volume yang lebih kecil, kinerja pembuangan panas dan kinerja listrik yang lebih baik. Teknologi pengemasan BGA telah sangat meningkatkan kapasitas penyimpanan per inci persegi. Di bawah kapasitas yang sama, volume produk memori yang menggunakan teknologi pengemasan BGA hanya sepertiga dari volume pengemasan TSOP; selain itu, dibandingkan dengan metode pengemasan TSOP tradisional, pengemasan BGA Ada cara yang lebih cepat dan efektif untuk menghilangkan panas.

Terminal I/O paket BGA didistribusikan di bawah paket dalam bentuk sambungan solder melingkar atau kolumnar dalam susunan. Keuntungan dari teknologi BGA adalah meskipun jumlah pin I/O bertambah, jarak pin tidak berkurang tetapi bertambah, sehingga Hasil perakitan ditingkatkan; meskipun konsumsi dayanya meningkat, BGA dapat dilas dengan metode chip keruntuhan terkontrol, yang dapat meningkatkan kinerja elektrotermalnya; ketebalan dan berat berkurang dibandingkan dengan teknologi pengemasan sebelumnya; parameter parasit (arus besar Ketika amplitudo berubah, gangguan tegangan keluaran) berkurang, penundaan transmisi sinyal kecil, dan frekuensi penggunaan sangat meningkat; perakitan dapat berupa pengelasan coplanar, dan keandalannya tinggi.

Segera setelah BGA muncul, ini menjadi pilihan terbaik untuk kemasan pin I/O berdensitas tinggi, berkinerja tinggi, multifungsi, dan tinggi dari chip VLSI seperti CPU dan North-South Bridges. Karakteristiknya adalah:

1. Meskipun jumlah pin I/O meningkat, jarak pin jauh lebih besar daripada QFP, yang meningkatkan hasil rakitan;

2. Meskipun konsumsi dayanya meningkat, BGA dapat disolder dengan metode chip keruntuhan terkontrol, disebut penyolderan C4, yang dapat meningkatkan kinerja elektrotermalnya;

3. Ketebalannya berkurang lebih dari 1/2 dari pada QFP, dan beratnya berkurang lebih dari 3/4;

4. Parameter parasit berkurang, penundaan transmisi sinyal kecil, dan frekuensi penggunaan sangat meningkat;

5. Pengelasan Coplanar dapat digunakan untuk perakitan, dengan keandalan tinggi;

6. Pengemasan BGA masih sama dengan QFP dan PGA, menempati terlalu banyak area substrat;

Selain itu, untuk rework BGA jenis ini juga akan lebih mudah:

1. Substrat PBGA (Plastic BGA): umumnya papan berlapis-lapis yang terdiri dari 2-4 lapisan bahan organik. Di antara CPU seri Intel, prosesor Pentium II, III, dan IV semuanya menggunakan paket ini. Dalam dua tahun terakhir, bentuk lain telah muncul: yaitu IC langsung terikat ke papan. Harganya jauh lebih murah dari harga reguler, dan umumnya digunakan dalam game dan bidang lain yang tidak memiliki persyaratan kualitas yang ketat.

2. Substrat CBGA (CeramicBGA): yaitu substrat keramik. Sambungan listrik antara chip dan substrat biasanya dipasang oleh chip flip (disingkat FlipChip, FC). Di antara CPU seri Intel, prosesor Pentium I, II, dan Pentium Pro semuanya sudah menggunakan paket ini.

3. Substrat FCBGA (FilpChipBGA): substrat keras berlapis-lapis.

4. Substrat TBGA (TapeBGA): Substrat adalah papan sirkuit PCB lapisan lunak 1-2 berbentuk strip.

5. Substrat CDPBGA (Carity Down PBGA): mengacu pada area chip (juga dikenal sebagai area rongga) dengan depresi persegi di tengah paket.

paket BGA

1. Alur proses pengemasan PBGA berikat kawat

① Persiapan substrat PBGA

Laminasi foil tembaga yang sangat tipis (tebal 12~18μm) di kedua sisi papan inti resin/kaca BT, lalu lakukan pengeboran dan metalisasi melalui lubang. Gunakan teknologi pemrosesan PCB konvensional untuk membuat grafik di kedua sisi substrat, seperti pita konduksi, elektroda, dan susunan tanah untuk memasang bola solder. Topeng solder kemudian ditambahkan dan dipola untuk mengekspos elektroda dan bantalan. Untuk meningkatkan efisiensi produksi, substrat biasanya berisi beberapa substrat PBG.

② Proses pengemasan

Penipisan wafer→pemotongan wafer→ikatan mati→pembersihan plasma→ikatan kawat→pembersihan plasma→kemasan cetakan→pemasangan bola solder→penyolderan reflow→penandaan permukaan→pemisahan→pemeriksaan akhir→kemasan ember uji

Jika tes tidak OK, chip perlu dilepas / disolder, jadi diperlukan mesin pengerjaan ulang seperti di bawah ini: