Gói BGA

Với sự tiến bộ của công nghệ tích hợp, cải tiến thiết bị và sử dụng công nghệ subicron sâu, LSI, VLSI và ULSI lần lượt xuất hiện. Mức độ tích hợp của các chip đơn silicon tiếp tục tăng và các yêu cầu đối với việc đóng gói mạch tích hợp trở nên khắt khe hơn. Với mức tăng mạnh, mức tiêu thụ điện năng cũng tăng theo. Để đáp ứng nhu cầu phát triển, trên cơ sở các loại bao bì ban đầu, một loại mới đã được thêm vào - bao bì mảng lưới bóng, được gọi là BGA (Gói mảng lưới bóng).

Bộ nhớ được đóng gói bằng công nghệ BGA có thể tăng dung lượng bộ nhớ lên gấp hai đến ba lần trong khi vẫn giữ nguyên dung lượng. So với TSOP, BGA có khối lượng nhỏ hơn, hiệu suất tản nhiệt và hiệu suất điện tốt hơn. Công nghệ đóng gói BGA đã cải thiện đáng kể dung lượng lưu trữ trên mỗi inch vuông. Với cùng dung lượng, dung lượng của sản phẩm bộ nhớ sử dụng công nghệ đóng gói BGA chỉ bằng một phần ba so với bao bì TSOP; Ngoài ra, so với các phương pháp đóng gói TSOP truyền thống, bao bì BGA Có cách tản nhiệt nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Các đầu cuối I/O của gói BGA được phân phối theo gói dưới dạng các mối hàn hình tròn hoặc cột trong một mảng. Ưu điểm của công nghệ BGA là mặc dù số lượng chân I/O tăng lên nhưng khoảng cách giữa các chân không giảm mà còn tăng lên, do đó Năng suất lắp ráp được cải thiện; mặc dù mức tiêu thụ điện năng của nó tăng lên, nhưng BGA có thể được hàn bằng phương pháp chip thu gọn có kiểm soát, có thể cải thiện hiệu suất nhiệt điện của nó; độ dày và trọng lượng giảm so với các công nghệ đóng gói trước đây; thông số ký sinh (dòng điện lớn Khi biên độ thay đổi, nhiễu điện áp đầu ra) giảm, độ trễ truyền tín hiệu nhỏ và tần suất sử dụng tăng lên rất nhiều; việc lắp ráp có thể được hàn đồng phẳng, và độ tin cậy cao.

Ngay khi BGA xuất hiện, nó đã trở thành sự lựa chọn tốt nhất cho việc đóng gói chân I/O mật độ cao, hiệu suất cao, đa chức năng và mật độ cao của các chip VLSI như CPU ​​và Cầu nối Bắc-Nam. Đặc điểm của nó là:

1. Mặc dù số lượng chân I/O đã tăng lên nhưng khoảng cách giữa các chân lớn hơn nhiều so với QFP, giúp cải thiện năng suất lắp ráp;

2. Mặc dù mức tiêu thụ điện năng của nó tăng lên, nhưng BGA có thể được hàn bằng phương pháp chip thu gọn có kiểm soát, được gọi là hàn C4, có thể cải thiện hiệu suất nhiệt điện của nó;

3. Độ dày giảm hơn 1/2 so với QFP và trọng lượng giảm hơn 3/4;

4. Các tham số ký sinh giảm, độ trễ truyền tín hiệu nhỏ và tần suất sử dụng tăng lên rất nhiều;

5. Hàn đồng phẳng có thể được sử dụng để lắp ráp, với độ tin cậy cao;

6. Bao bì của BGA vẫn giống như QFP và PGA, chiếm quá nhiều diện tích bề mặt;

Ngoài ra, đối với kiểu làm lại BGA này, việc này cũng sẽ dễ dàng hơn:

1. Chất nền PBGA (Plastic BGA): thường là một tấm ván nhiều lớp bao gồm 2-4 lớp vật liệu hữu cơ. Trong số các CPU dòng Intel, bộ xử lý Pentium II, III và IV đều sử dụng gói này. Trong hai năm qua, một hình thức khác đã xuất hiện: đó là IC được liên kết trực tiếp với hội đồng quản trị. Giá của nó rẻ hơn nhiều so với giá thông thường và nó thường được sử dụng trong các trò chơi và các lĩnh vực khác không có yêu cầu nghiêm ngặt về chất lượng.

2. Chất nền CBGA (CeramicBGA): tức là chất nền gốm. Kết nối điện giữa chip và đế thường được cài đặt bởi chip lật (FlipChip, viết tắt là FC). Trong số các CPU dòng Intel, bộ xử lý Pentium I, II và Pentium Pro đều đã sử dụng gói này.

3. Chất nền FCBGA (FilpChipBGA): chất nền nhiều lớp cứng.

4. Chất nền TBGA (TapeBGA): Chất nền là bảng mạch PCB lớp 1-2 mềm hình dải.

5. Chất nền CDPBGA (Carity Down PBGA): đề cập đến khu vực chip (còn được gọi là khu vực khoang) với phần lõm hình vuông ở trung tâm của gói.

gói BGA

1. Quy trình đóng gói PBGA liên kết dây

① Chuẩn bị chất nền PBGA

Cán lá đồng rất mỏng (dày 12~18μm) trên cả hai mặt của tấm lõi nhựa/thủy tinh BT, sau đó tiến hành khoan và kim loại hóa xuyên lỗ. Sử dụng công nghệ xử lý PCB thông thường để tạo đồ họa trên cả hai mặt của chất nền, chẳng hạn như dải dẫn, điện cực và mảng đất để lắp bóng hàn. Sau đó, một mặt nạ hàn được thêm vào và tạo hoa văn để lộ các điện cực và miếng đệm. Để nâng cao hiệu quả sản xuất, một chất nền thường chứa nhiều chất nền PBG.

② Quy trình đóng gói

Làm mỏng wafer → cắt wafer → liên kết khuôn → làm sạch plasma → liên kết dây → làm sạch plasma → đóng gói khuôn → lắp ráp các quả bóng hàn → hàn nóng chảy → đánh dấu bề mặt → tách → kiểm tra lần cuối → đóng gói thùng thử nghiệm

Nếu kiểm tra không ổn, chip cần phải được gỡ bỏ/tháo hàn, vì vậy cần phải làm lại máy như sau: