高速pcb設(shè)計(jì)指南之二-文庫(kù)吧
2025-06-17 10:20 本頁(yè)面
【正文】 MELF） (單位 :mm) 焊盤特性 最大一級(jí) 中等二級(jí) 最小三級(jí) 腳趾 焊盤突出 腳跟 焊盤突出 側(cè)面 焊盤突出 開井余量 圓整因素 最近 最近 最近 表五、只有底面 的端子 (單位 :mm) 焊盤特性 最大一級(jí) 中等二級(jí) 最小三級(jí) 腳趾 焊盤突出 0 腳跟 焊盤突出 0 側(cè)面 焊盤突出 0 開井余量 圓整因素 最近 最近 最近 表六、內(nèi)向 L 形帶狀引腳 (單位 :mm) 焊盤特性 最大一級(jí) 中等二級(jí) 最小三級(jí) 腳趾 焊盤突出 腳跟 焊盤突出 側(cè)面 焊盤突出 開井余量 圓整因素 最近 最近 最近 BGA 與 CAP ＢＧＡ封裝已經(jīng)發(fā)展到滿足現(xiàn)在的焊接安裝技術(shù)。塑料與陶瓷ＢＧＡ元件具有相對(duì)廣泛的接觸間距（１．５０，１．２７和１．００ｍｍ），而相對(duì)而言，芯片規(guī)模的ＢＧＡ柵格間距為０．５０，０．６０和０．８０ｍｍ。ＢＧＡ與密間距ＢＧＡ元件兩者相對(duì)于密間距引腳框架封裝的ＩＣ都不容易損壞，并且ＢＧＡ標(biāo)準(zhǔn)允許選擇性地減少接觸點(diǎn)，以滿足特殊的輸入／輸出（Ｉ／Ｏ）要求。當(dāng)為ＢＧＡ元件建立接觸點(diǎn)布局和引線排列時(shí)，封裝開發(fā)者必須考慮芯片設(shè)計(jì)以 及芯片塊的尺寸和形狀。在技術(shù)引線排列時(shí)的另一個(gè)要面對(duì)的問題是芯片的方向 芯片模塊的焊盤向上或向下 。芯片模塊 “面朝上 ”的結(jié)構(gòu)通常是當(dāng)供應(yīng)商正在使用ＣＯＢ（ｃｈｉｐ－ｏｎ－ｂｏａｒｄ）（內(nèi)插器）技術(shù)時(shí)才采用的。 元件構(gòu)造，以及在其制造中使用的材料結(jié)合，不在這個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與指引中定義。每一個(gè)制造商都將企圖將其特殊的結(jié)構(gòu)勝任用戶所定義的應(yīng)用。例如 消費(fèi)產(chǎn)品可能有一個(gè)相對(duì)良好的工作環(huán)境，而工業(yè)或汽車應(yīng)用的產(chǎn)品經(jīng)常必須運(yùn)行在更大的壓力條件下。取決于制造ＢＧＡ所選擇材料的物理特性，可能要使用到倒裝芯片或引線接合 技術(shù)。因?yàn)樾酒惭b結(jié)構(gòu)是剛性材料，芯片模塊安裝座一般以導(dǎo)體定中心，信號(hào)從芯片模塊焊盤走入接觸球的排列矩陣。 在該文件中詳細(xì)敘述的柵格陣列封裝外形在ＪＥＤＥＣ的９５出版物中提供。方形ＢＧＡ，ＪＥＤＥＣ ＭＳ－０２８定義一種較小的矩形塑料ＢＧＡ元件類別，接觸點(diǎn)間隔為１．２７ｍｍ。該矩陣元件的總的外形規(guī)格允許很大的靈活性，如引腳間隔、接觸點(diǎn)矩陣布局與構(gòu)造。ＪＥＤＥＣ ＭＯ－１５１定義各種塑料封裝的ＢＧＡ。方形輪廓覆蓋的尺寸從７．０－５０．０，三種接觸點(diǎn)間隔 － １．５０，１．２７和１．００ｍｍ。 球接 觸點(diǎn)可以單一的形式分布，行與列排列有雙數(shù)或單數(shù)。雖然排列必須保持對(duì)整個(gè)封裝外形的對(duì)稱，但是各元件制造商允許在某區(qū)域內(nèi)減少接觸點(diǎn)的位置。 芯片規(guī)模的 BGA 變量 針對(duì) “密間距 ”和 “真正芯片大小 ”的ＩＣ封裝，最近開發(fā)的ＪＥＤＥＣ ＢＧＡ指引提出許多物理屬性，并為封裝供應(yīng)商提供 “變量 ”形式的靈活性。ＪＥＤＥＣ ＪＣ－１１批準(zhǔn)的第一份對(duì)密間距元件類別的文件是注冊(cè)外形ＭＯ－１９５，具有基本０．５０ｍｍ間距接觸點(diǎn)排列的統(tǒng)一方形封裝系列。 封裝尺寸范圍從４．０－２１．０ｍｍ，總的高度 (定義為 “薄 的輪廓 ”)限制到從貼裝表面最大為１．２０ｍｍ。下面的例子代表為將來的標(biāo)準(zhǔn)考慮的一些其它變量。 球間距與球尺寸將也會(huì)影響電路布線效率。許多公司已經(jīng)選擇對(duì)較低Ｉ／Ｏ數(shù)的ＣＳＰ不采用０．５０ｍｍ間距。較大的球間距可能減輕最終用戶對(duì)更復(fù)雜的印刷電路板 (ＰＣＢ )技術(shù)的需求。 ０．５０ｍｍ的接觸點(diǎn)排列間隔是ＪＥＤＥＣ推薦最小的。接觸點(diǎn)直徑規(guī)定為０．３ ０ｍｍ，公差范圍為最?。埃玻?、最大０．３５ｍｍ?？墒谴蠖鄶?shù)采用０．５０ｍｍ間距的ＢＧＡ應(yīng)用將依靠電路的次表面布線。直徑上小至０．２５ｍｍ的焊盤之間的間隔寬度只夠連接一根０．０８ｍｍ（０．００３ ″）寬度的電路。將許多多余的電源和接地觸點(diǎn)分布到矩陣的周圍，這樣將提供對(duì)排列矩陣的有限滲透。這些較高Ｉ／Ｏ數(shù)的應(yīng)用更可能決定于多層、盲孔或封閉的焊盤上的電鍍旁路孔 (ｖｉａ－ｏｎ－ｐａｄ )技術(shù)。 考慮封裝技術(shù) 元件的環(huán)境與電氣性能可能是與封裝尺寸一樣重要的問題。用于高密度、高Ｉ／Ｏ應(yīng)用的封裝技術(shù)首先必須滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。例如，那些使用剛性內(nèi)插器 (ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ )結(jié)構(gòu)的、由陶瓷或有機(jī)基板制造的不能緊密地配合硅芯片的外形。元件四周的引線接合座之間的互連必須流向 內(nèi)面。 μＢＧＡ * 封裝結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)際優(yōu)勢(shì)是它在硅芯片模塊外形內(nèi)提供所有電氣界面的能力。 μＢＧＡ使用一種高級(jí)的聚酰胺薄膜作為其基體結(jié)構(gòu)，并且使用半加成銅電鍍工藝來完成芯片上鋁接合座與聚酰胺內(nèi)插器上球接觸座之間的互連。依順材料的獨(dú)特結(jié)合使元件能夠忍受極端惡劣的環(huán)境。這種封裝已經(jīng)由一些主要的ＩＣ制造商用來滿足具有廣泛運(yùn)作環(huán)境的應(yīng)用。 超過２０家主要的ＩＣ制造商和封裝服務(wù)提供商已經(jīng)采用了 μＢＧＡ封裝。定義為 “面朝下 ”的封裝，元件外形密切配合芯片模塊的外形，芯片上的鋁接合焊盤放于朝向球接觸點(diǎn)和ＰＣＢ表 面的位置。這種結(jié)構(gòu)在工業(yè)中有最廣泛的認(rèn)同，因?yàn)槠浣⒌幕A(chǔ)結(jié)構(gòu)和無比的可靠性。 μＢＧＡ封裝的材料與引腳設(shè)計(jì)的獨(dú)特系統(tǒng)是在物理上順應(yīng)的，補(bǔ)償了硅芯片與ＰＣＢ結(jié)構(gòu)的溫度膨脹系統(tǒng)的較大差別。 安裝座計(jì)劃 推薦給ＢＧＡ元件的安裝座或焊盤的幾何形狀通常是圓形的，可以調(diào)節(jié)直徑來滿足接觸點(diǎn)間隔和尺寸的變化。焊盤直徑應(yīng)該不大于封裝上接觸點(diǎn)或球的直徑，經(jīng)常比球接觸點(diǎn)規(guī)定的正常直徑小１０％。在最后確定焊盤排列與幾何形狀之前，參考ＩＰＣ－ＳＭ－７８２第１４．０節(jié)或制造商的規(guī)格。 有兩種方法用來定義安裝座：定義 焊盤或銅，定義阻焊，如圖三所示。 圖三、ＢＧＡ的焊盤可以通過化學(xué)腐蝕的圖案來界定， 無阻焊層或有阻焊層疊加在焊盤圓周上（阻焊層界定） 銅定義焊盤圖形 － 通過腐蝕的銅界定焊盤圖形。阻焊間隔應(yīng)該最小離腐蝕的銅焊盤０．０７５ｍｍ。對(duì)要求間隔小于所推薦值的應(yīng)用，咨詢印制板供應(yīng)商。 阻焊定義焊盤圖形 － 如果使用阻焊界定的圖形，相應(yīng)地調(diào)整焊盤直徑，以保證阻焊的覆蓋。 ＢＧＡ元件上的焊盤間隔活間距是 “基本的 ”，因此是不累積的；可是，貼裝精度和ＰＣＢ制造公差必須考慮。如前面所說的，ＢＧＡ的焊盤一般是圓 形的、阻焊界定或腐蝕 阻焊脫離焊盤 界定的。雖然較大間距的ＢＧＡ將接納電路走線的焊盤之間的間隔，較高Ｉ／Ｏ的元件將依靠電鍍旁路孔來將電路走到次表面層。表七所示的焊盤幾何形狀推薦一個(gè)與名義標(biāo)準(zhǔn)接觸點(diǎn)或球的直徑相等或稍小的直徑。 表七、 BGA元件安裝的焊盤圖形 接觸點(diǎn)間距 （基本的） 標(biāo)準(zhǔn)球直徑 焊盤直徑 (mm) 最小 名義 最大 最小 最大 有些公司企圖為所有密間距的ＢＧＡ應(yīng)用維持一個(gè)不變的接觸點(diǎn)直徑。可是，因?yàn)橐恍埃叮蹬c０．８０ｍｍ接 觸點(diǎn)間距的元件制造商允許隨意的球與接觸點(diǎn)直徑的變化，設(shè)計(jì)者應(yīng)該在制定焊盤直徑之前參考專門的供應(yīng)商規(guī)格。較大的球與焊盤的直徑可能限制較高Ｉ
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