Khi các thiết bị điện tử tiếp tục thu hẹp kích thước trong khi tăng độ phức tạp chức năng,Tiến bộ trong công nghệ hội nhập quy mô rất lớn (VLSI) đã đặt ra yêu cầu ngày càng tăng về số lượng giao diện đầu vào / đầu ra (I / O) và kích thước thành phầnBao bì lưới bóng (BGA) đã nổi lên như là giải pháp lý tưởng để đáp ứng những thách thức này, cung cấp kết nối mật độ cao và lợi thế thu nhỏ.
Các mạch tích hợp BGA, từ chỉ một vài chân đến hơn năm trăm, đã trở nên phổ biến trong các sản phẩm hiện đại bao gồm các thiết bị di động, máy tính cá nhân và các thiết bị truyền thông khác nhau.Bài viết này khám phá kỹ thuật đóng gói BGA một cách sâu sắc, bao gồm các khái niệm cơ bản, đặc điểm, loại, quy trình hàn và kỹ thuật kiểm tra tia X.
Bao bì BGA và PoP: Các khái niệm được giải thích
The Ball Grid Array (BGA) is a surface-mount device (SMD) packaging technology that uses an array of solder balls on the package underside to establish electrical connections with printed circuit boards (PCBs)Những quả cầu hàn này kết nối với chip thông qua dây kim loại, cho phép truyền tín hiệu giữa chip và PCB.
Có hai cấu trúc gói BGA phổ biến:
So với các gói DIP hoặc gói phẳng truyền thống, BGA cung cấp nhiều kết nối I / O hơn và khoảng cách chip-to-solder-ball ngắn hơn, mang lại hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng tần số cao.
Công nghệ gói trên gói (PoP)
Package on Package (PoP) đại diện cho một công nghệ xếp chồng mà tích hợp nhiều chip hoặc thành phần trong một gói duy nhất.như ghép nối bộ vi xử lý với các mô-đun bộ nhớCách tiếp cận này làm giảm đáng kể yêu cầu không gian PCB trong khi giảm thiểu các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu, do đó cải thiện hiệu suất tổng thể của bảng. Tuy nhiên, bao bì PoP có chi phí cao hơn.
Ưu điểm PoP:
Trong số tất cả các loại bao bì, BGA vẫn là lựa chọn phổ biến nhất của ngành công nghiệp cho các thiết bị I / O cao.
Đặc điểm chính của bao bì BGA
Việc sử dụng rộng rãi bao bì BGA bắt nguồn từ các tính năng đáng chú ý của nó:
Loại gói BGA
Thị trường cung cấp một số loại gói BGA, bao gồm:
Các quy trình hàn BGA
Trong quá trình lắp ráp PCB, các thành phần BGA trải qua việc hàn trong lò chảy lại nơi các quả cầu hàn tan chảy để tạo ra các kết nối điện.
Những cân nhắc quan trọng về hàn:
Kiểm tra chung của BGA Solder
Kiểm tra quang học thông thường không thể đánh giá các khớp hàn BGA ẩn bên dưới các thành phần.vì nó chỉ xác minh tính dẫn điện tại thời điểm thử nghiệm mà không dự đoán tuổi thọ khớp.
Kiểm tra tia X:
Công nghệ tia X cho phép kiểm tra không phá hủy các kết nối hàn ẩn.cung cấp các phương pháp thử nghiệm khác nhau bao gồm cả thủ công, kiểm tra quang học tự động (AOI) và kiểm tra tia X tự động.
Các thủ tục sửa đổi BGA
Các thành phần BGA bị lỗi đòi hỏi phải loại bỏ cẩn thận bằng cách sưởi ấm tại chỗ để tan chảy các khớp hàn bên dưới.và cơ chế nâng chân không. Kiểm soát nhiệt chính xác bảo vệ các thành phần lân cận trong quá trình làm lại.
Kết luận
Các thành phần BGA đã được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử cho cả sản xuất hàng loạt và các ứng dụng tạo nguyên mẫu.Bao bì BGA quản lý hiệu quả sự phức tạp của bố cục trong khi cung cấp số lượng I / O cao hơn trong không gian nhỏ, thiết kế điện tử nhỏ gọn.
