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> 블로그 > 플립 칩 기술의 발전 : BGA 포장의 새로운 시대

플립 칩 기술의 발전 : BGA 포장의 새로운 시대

플립 칩은 BGA (Ball Grid Array) 포장 기술에서 상당한 진화를 나타내며 전자 설계 영역의 진행 상황을 표시합니다.본드 와이어가 실리콘 다이오드를 연결하기 위해 전통적인 필요성을 제거하는 이러한 구성 요소는 1962 년 IBM의 선구적인 노력으로 처음 등장했습니다. 처음에는 세라믹 기판에 대한 연결성을 향상 시켰으며 틈새 응용에서 다양한 전기에서 광범위한 사용으로 전환되었습니다.장치.오늘날 그들은 랩톱, 데스크탑 및 서버에 사용되는 대부분의 마이크로 프로세서에서 중추적 인 역할을합니다.

목록

1. 기존 BGA와 비교하여 플립 칩 기술
2. 플립 칩 BGA 제조 공정
3. 플립 칩 BGA 레이아웃 최적화

기존 BGA와 비교하여 플립 칩 기술

플립 칩 및 BGA 이해

수년 동안 기존의 볼 그리드 어레이 (BGA) 설계는 다이와 기판 사이의 연결을 설정하기 위해 와이어 본드에 의존했습니다.유능하지만,이 방법은 실수로 바람직하지 않은 인덕턴스를 가져오고 전자기 간섭 (EMI) 배출의 위험을 초래하고 오늘날의 전자 기기에서 자주 발생하는 문제를 제기합니다.이러한 경로는 효율성을 방해하고 전력 밀도를 제한하는 것이 아닙니다.또한 기존의 EMI 문제를 심화시켜 피크 장치 기능을 달성하기위한 장애물을 만듭니다.

플립 칩 기술의 이점

대조적으로 Flip Chip 기술은 칩의 활성 영역을 리드 프레임에 직접 연결하여 상당한 단계를 제공합니다.이 발명 방법은 경로 길이를 상당히 단축시켜 원치 않는 인덕턴스를 억제하고 기질 결합 단계를 제거합니다.이 기술의 매혹적인 품질은 제한된 공간 내에서 I/O 연결을 최대화하는 능력에 있습니다.이 위업은 단일 리플 로우 사이클을 통한 동시 접촉 형성을 통해 달성되며, 와이어 결합에서 종종 지루한 순차적 과정을 능가합니다.결과적으로 플립 칩 기술은 제조 효율성과 비용 효율성을 향상시킵니다.

성능 향상

플립 칩 기술 임베딩은 전기 효능을 개선 할뿐만 아니라 열 및 기계적 특성을 향상시킵니다.이 기술은 최첨단 컴퓨팅 및 고주파 통신 기기와 같은 소형 설계 및 우수한 신뢰성을 요구하는 시나리오에서 점차 선호됩니다.반복적 인 실험 및 배치를 통해 일관되게 관찰 된 Flip Chip 기술을 채택하면 전체 시스템 간섭을 줄이는 능력, 즉 중요한 상황에서 소중히 간직한 특성이 나타났습니다.

플립 칩 BGA 제조 공정

범프 형성 기술

솔더 범프를 적용하기 전에 칩의 연결 패드는 범프 금속화 (UBM)로 처리됩니다.여기에는 산화에 대해 보호하고 금속 확산을 관리하는 보호 금속 층이 포함되어 오래 지속되는 성능에 기여합니다.전기 도금 또는 정밀 바늘 증착과 같은 고급 기술은 솔더를 적용하는 데 사용되며, 균일 한 범프를 형성하기 위해 반사 과정이 이어집니다.이 단계에서 세부 사항에 대한 관심은 전기 결과에 크게 영향을 미쳐 증착 방법의 지속적인 발전을 주도합니다.

다이 첨부 프로세스

칩을 정렬하는 것은 칩을 뒤집는 데 솔더 범프를 기판 패드와 일치시켜 정확한 정밀도가 필요합니다.뜨거운 공기 반사율을 사용하면 솔더 볼이 부분적으로 녹을 때까지 가열되어 저항력이 낮고 인덕턴스가 낮습니다.산화물을 제거하고 습윤을 향상시킴으로써 솔더 플럭스 에이즈의 적용.업계의 많은 사람들은 칩의 전반적인 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 이러한 정렬에서 정밀성과 기술의 중요성을 강조합니다.

에폭시 언더필의 적용

칩과 기판 사이의 열 팽창 변화를 퇴치하기 위해 에폭시 언더 필은 칩의 가장자리 주위에 신중하게 적용됩니다.모세관 작용은 칩 아래에 미달 스프레드를 보장하며, 여기서 강력한 유대를 형성하기 위해 경화됩니다.이 계층은 환경 문제로부터 보호를 제공하고 기계적 무결성을 실질적으로 강화시켜 더 긴 조립 수명에 기여합니다.재료 및 디스펜싱 기술의 선택은이 과정에서 중요한 역할을하며 신뢰성과 내구성에 대한 기여에주의를 기울입니다.

플립 칩 BGA 레이아웃 최적화

토지 패턴 구성

복잡한 PCB 디자인의 세계에서, 랜드 패턴을 구성하려면 더 작은 금속 패드 또는 더 작은 솔더 마스크가있는 SMD (SMD)와 함께 NMSD (Non-Solder Mask)를 정의하지 않은 경우 (NMSD) 사용 사이의 선택이 포함됩니다.NMSD 패턴은 솔더 본딩의 내구성을 향상시키고 다목적 라우팅 옵션을 제공하지만 과잉 경로로 인한 단락 위험을 방지하기 위해 세심한 라우팅 전략이 필요합니다.반면에 SMD 패턴은 강력한 접착력을 보장하지만 신중한 설계 변경이 필요한 특정 라우팅 문제를 도입합니다.업계의 통찰력은 종종 올바른 방법을 선택하는 것이 특정 응용 프로그램 요구와 실제 사용 중에 발생하는 응력에 의해 형성된다는 것을 보여줍니다.

라우팅 및 추적 고려 사항

BGA 어셈블리에서 라우팅은 추적의 폭과 간격에 의해 크게 영향을받으며, 이스케이프 라우팅 효과와 비용 고려 사항에 영향을 미칩니다.좁은 흔적은 층을 절약 할 수 있지만 제조 비용을 증가시키고 회로 성능을 손상시킬 수 있습니다.라우팅 기술은 회로 기능을 최적화하기 위해 경제적 판단으로 기술 기술을 적용합니다.이 필드의 경험은 디자인과 제조 팀 간의 사전 예방 적 협력이 우수한 라우팅 전략을 촉진하여 예기치 않은 좌절의 가능성을 줄인다는 것을 강조합니다.

구현을 통해

VIAS는 다층 PCB의 층간에 신호 전환을 가능하게하는 드릴 채널입니다.그들은 세 가지 변형으로 나옵니다.

- 경고 : 위에서 아래로 확장됩니다.

- 블라인드를 통해 : 상단 또는 하단에서 내부 층으로 연결됩니다.

- 포함 : 두 개의 내부 층 사이에 연결됩니다.

Blind Vias는 신호 아래로 이동하여 추가 PCB 층의 필요성을 줄임으로써 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.그러나 구멍 VIA는 광범위한 설계 유연성을 제공합니다.구리 랜딩 패드 (패드를 통해)에 VIA를 배치하면 라우팅 공간 사용이 줄어들어 전체 제조 비용을 줄입니다.캡처 패드와 지표 랜드 패드를 통해 스트링거를 통해 전기 연결을 유지합니다.

아래 표는 PCB 공급 업체가 사용하는 일반적인 캡처 패드 크기를 보여줍니다.

명세서
전형적인 (MILS)
추적/공간 너비
5/5
드릴 구멍 직경
12
완성된 직경을 통해
8
을 통해 캡처 패드
25 : 5
측면 비율
7 : 1

디자인을 통한 열

독창적으로 제작 된 열 비아는 효과적인 PCB 열 관리에 필수적이며, 열전달을 실질적으로 돕고 열 저항에 영향을 미칩니다.이러한 VIA의 수, 크기 및 구조와 같은 측면은 효율적인 열 성능에 중요합니다.산업 시나리오의 증거는 구성을 통해 최적화 된 열을 최적화하면 고온 환경에서 제품 신뢰성을 향상시켜 포괄적 인 열 관리 전략에서의 역할을 강화할 수 있음을 확인합니다.

고급 열 관리 기술

플립 칩 BGA 설계의 고급 열 관리는 노출 된 실리콘 표면의 높은 열전도율을 사용하여 코어로부터 효율적으로 열 소산을 촉진하기 위해 노력합니다.수동적 또는 활성 방열판과 같은 다양한 냉각 전략을 사용하면 열전 VIA 및 퍼블릭 플랜을 확산하면 장치 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.실질적인 결과는 장치의 운영 및 환경 조건에 맞게 열 전략을 조정하는 것의 중요성을 강화시켜 내구성과 효율성을 향상시킵니다.

SMT 어셈블리 - 모범 사례

플립 칩 BGA 패키지를 조립하는 데 정밀성과 균일 성이 중요합니다.자동 조립 기법을 사용하고, 정확한 구성 요소 정렬을위한 계시를 전략적으로 배치하고, 부품간에 적절한 간격을 유지하는 것이 필수적인 관행입니다.솔더 페이스트의 일관성은 어셈블리의 품질에 필수적입니다.특히 강제 대류를 사용하여 적절한 열 반사 기술을 구현하고 반사구 동안 보드 전체 온도 변화를 제어하는 ​​것은 결함을 피하는 데 필수적입니다.검증 된 CAD 단계 파일을 사용하면 엄격한 전자 표준을 면밀히 준수하여 탁월한 제조 결과를 촉진합니다.

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