ПЕЧАТНАЯ PCB - Что такое упаковка для ламинированной подложки?

Что такое упаковка на ламинированной подложке? Это процесс упаковки полупроводников, выполняемый на ламинированной подложке, такой как соединение шариков припоя, соединение перевернутых кристаллов, соединение проводов и соединение микросхем. В упаковке для ламинированной подложки используется конструкция с шариковой решеткой (BGA) для подключения чипа к пластиковой или ленточной ламинированной подложке, а электрическое соединение расположено в нижней части упаковки.

Такие конструкции упаковки, как решетчатая матрица из пластиковых шариков (PBGA), решетчатая матрица из перевернутых шариков (FC-BGA), упаковка в виде чипов (CSP) и упаковка на упаковке (PoP), применяются для упаковки на ламинированной подложке. Для создания высоконадежных упаковок из ламината требуются различные технологии и материалы. В BGA-упаковке используется матричное расположение контактов. По сравнению с традиционной упаковкой для поверхностного монтажа, размер упаковки BGA можно уменьшить при том же количестве контактов, а также увеличить площадь проводки на печатной плате.

Термин "упаковка" долгое время не использовался в электронной технике. В эпоху электронных ламп монтаж таких устройств, как электронные лампы, в патрубки для формирования схемотехнического оборудования обычно назывался сборкой. В то время не существовало понятия упаковки. С появлением полупроводниковых компонентов, таких как триоды и микросхемы, история электронной техники изменилась. С одной стороны, эти полупроводниковые компоненты компактны и хрупки, с другой стороны, они обладают высокой производительностью, многофункциональны и имеют множество спецификаций. Для того чтобы они могли в полной мере выполнять свои функции, их необходимо укрепить, герметизировать и расширить, чтобы обеспечить надежное электрическое соединение с внешней цепью и эффективную механическую поддержку, изоляцию, передачу сигнала и другую защиту. На этой основе возникла концепция "упаковки".

Подложка упаковки состоит из носителя электронной схемы (материала подложки) и медной структуры электрического соединения (например, электронной схемы, via и т.д.), в которой качество структуры электрического соединения напрямую влияет на стабильность и надежность передачи сигнала интегральной схемы и определяет нормальное функционирование функции проектирования электронного изделия. Подложка упаковки относится к специальной печатной плате, которая является основным компонентом, соединяющим высокоточные чипы или устройства с печатными платами низкой точности.

Неорганические подложки - это в основном керамические подложки, которые обладают такими характеристиками, как высокая теплопроводность, высокий модуль упругости и низкий коэффициент теплового расширения;

Упаковка на основе органического ламината обычно используется в форматах 2,5D/3D, flip chip и system-level packaging (SiP). Устройства для упаковки этого типа расположены на подложке. Материалом органической подложки обычно является FR-4 или другие материалы. FR-4 - это стеклоткань, состоящая из эпоксидной смолы. В этих подложках используются материалы, аналогичные печатным платам. Поэтому в некоторых кругах органические подложки иногда называют печатными платами. Органические подложки также представляют собой многослойные технологии, при которых по крайней мере два органических слоя разделены металлическим слоем. Металлический слой в упаковке выполняет функцию защиты от электромиграции. Органические подложки обладают хорошей электрической изоляцией, низкой диэлектрической проницаемостью, небольшой массой, низкой стоимостью изготовления и простотой автоматизации. По сравнению с неорганическими подложками органические подложки используются более широко.

Керамические упаковки в значительной степени можно рассматривать как устаревшую технологию. Хотя в прошлом они были широко распространены в микросхемах, в настоящее время они используются почти исключительно в высоконадежных приложениях, таких как военная техника и авионика. Из-за нежелания вносить изменения в технологию упаковки.

В упаковках для подложек из органического ламината (BGA, CSP) используется небольшая жесткая (иногда изогнутая) подложка, к которой крепится матрица с помощью проволоки или флип-чипа. В большинстве таких упаковок используется набор шариков или оснований для сопряжения с основной печатной платой. Что позволяет этим корпусам поддерживать до 4000 внешних входов/выходов!

Преимущества формата BGA заключаются в меньшем тепловом сопротивлении, меньшей индуктивности и увеличении числа межсоединений. Таким образом, упаковка на основе ламинированной подложки находит более широкое применение в вентильных решетках, микропроцессорах/контроллерах, памяти, аналоговых и радиочастотных устройствах.