מה ההבדל בין חבילת FCBGA ל-BGA

במשך עשרות שנים, טכנולוגיית אריזת השבבים עוקבת אחר התפתחות ה-IC. לכל דור של IC יש דור מתאים של טכנולוגיית אריזה שתתאים.

על מנת להתמודד עם הדרישות המחמירות של אריזת מעגלים משולבים והעלייה המהירה במספר פיני ה-I/O, וכתוצאה מכך צריכת חשמל מוגברת, בשנות ה-90, נוצרו אריזות BGA (ball grid array או solder ball array).

טכנולוגיית אריזה BGA היא טכנולוגיית אריזה משטחית בצפיפות גבוהה: הפינים התחתונים של השבב בולטים ומסודרים בצורת רשת. בהשוואה לטכנולוגיית אריזה מסורתית, לאריזת BGA יש ביצועי פיזור חום טובים יותר, ביצועים חשמליים וגודל קטן יותר. זיכרון ארוז בטכנולוגיית BGA יכול להקטין את הגודל לשליש מבלי לשנות את קיבולת הזיכרון.

אריזת BGA היא אמצעי טכני הכרחי לייצור השבבים הנוכחי.

סיווג ומאפייני אריזות BGA

ניתן לחלק חבילות BGA לסוג מדורג, סוג מערך מלא וסוג היקפי לפי סידור כדורי הלחמה.

על פי טופס האריזה, ניתן לחלק אותו ל-TBGA, CBGA, FCBGA ו-PBGA.

TBGA:

מערך כדורי הלחמה של סרט נשא הוא צורה חדשה יחסית של אריזת BGA. הוא משתמש בסגסוגת הלחמה בנקודת התכה נמוכה במהלך הריתוך, חומר כדור ההלחמה הוא סגסוגת הלחמה בנקודת התכה גבוהה, והמצע הוא מצע חיווט רב-שכבתי PI.

יש לו את היתרונות הבאים:

① על מנת לעמוד בדרישות היישור של כדור ההלחמה והרפידה, אפקט היישור העצמי של כדור ההלחמה משמש להדפסת מתח הפנים של כדור ההלחמה במהלך תהליך ההלחמה מחדש.

②ניתן להשוות את סרט הנשא הגמיש של החבילה עם ההתאמה התרמית של לוח ה-PCB.

③ זוהי חבילת BGA חסכונית.

④ בהשוואה ל-PBGA, ביצועי פיזור החום טובים יותר.

עיבודי חבילות

CBGA:

מערך כדורי הלחמה קרמיים הוא צורת האריזה הוותיקה ביותר של BGA. המצע הוא קרמיקה רב שכבתית. על מנת להגן על השבב, הלידים והרפידות, מכסה המתכת מרותך למצע באמצעות הלחמת איטום.

יש לו את היתרונות הבאים:

① בהשוואה ל-PBGA, ביצועי פיזור החום טובים יותר.

② בהשוואה ל-PBGA, יש לו תכונות בידוד חשמלי טובות יותר.

③ בהשוואה ל-PBGA, צפיפות האריזה גבוהה יותר.

④ בשל ההתנגדות הגבוהה שלו ללחות ואטימות האוויר הטובה, האמינות ארוכת הטווח של רכיבים ארוזים גבוהה מזו של מערכים ארוזים אחרים.

FCBGA:

מערך כדורי ה-Flip chip הוא פורמט האריזה החשוב ביותר עבור שבבי האצת גרפיקה.

יש לו את היתרונות הבאים:

① פתר את הבעיות של הפרעות אלקטרומגנטיות ותאימות אלקטרומגנטית.

②חלקו האחורי של השבב נמצא במגע ישיר עם האוויר, מה שהופך את פיזור החום ליעיל יותר.

③ זה יכול להגדיל את צפיפות ה-I/O ולהפיק את יעילות השימוש הטובה ביותר, ובכך להפחית את אזור האריזה של FC-BGA ב-1/3 ~ 2/3 בהשוואה לאריזה מסורתית.

בעצם כל שבבי כרטיסי המאיץ הגרפי משתמשים באריזת FC-BGA.

PBGA:

חבילת מערך כדורי הלחמה מפלסטיק, תוך שימוש בתרכובת יציקת אפוקסי מפלסטיק כחומר האיטום, באמצעות לרבד BT שרף/זכוכית כמצע, כדורי ההלחמה הם הלחמה אוקטית 63Sn37Pb או הלחמה מעין אוטקית 62Sn36Pb2Ag

יש לו את היתרונות הבאים:

① התאמה תרמית טובה.

② ביצועים חשמליים טובים.

③ מתח הפנים של כדור ההלחמה המותך יכול לעמוד בדרישות היישור של כדור ההלחמה והרפידה.

④ עלות נמוכה יותר.