Wie sind BGA-Dies aufgebaut?

Unterscheiden sich die Chips für ein BGA-Gehäuse von den Chips für ein QFN- oder ein DIP-Gehäuse? Haben BGA-Dies Anschlüsse auf der Unterseite des Die? Im Untergrund?

Wie werden Klemmen in das Gehäuse unter die Matrize gelegt?

Dabei bin ich auf dieses Bild gestoßen. Sind BGA-Gehäuse eigentlich Leiterplatten? und werden Signale einfach von der Die-Kante abgenommen und zum Boden des Gehäuses geleitet? Wenn ja, wie hilft dies bei der Verringerung der Induktivität bei hohen Frequenzen?

BGA-Bild

Ich bin auch auf das Bild unten gestoßen, das es so aussehen lässt, als hätten die BGA-Gehäuse Verbindungen von der Unterseite - vom Substrat.

BGA-Querschnitt

Es hilft, dass der Würfel für einen Cortex A9 nur 15% der Seitenlänge des Pakets ausmacht, in dem er sich befindet (weniger als die Hälfte dessen, was Ihr Bild zeigt).
Viele BGA-Dies sind auch Flip-Chip-montiert, mit "C4"-Verbindungen: en.wikipedia.org/wiki/Flip_chip
@Shamtam - Okay! Das bedeutet also Flip Chip? Der Die wird auf die Substratoberseite und die geätzten Schichten auf der Unterseite gedreht? Ich denke, das Paket sollte nicht anders sein. Sind sie? BGA & FC-BGA?
BGA bezieht sich auf das gesamte Gehäuse, der Chip auf dem BGA kann mit Drahtbonden oder Flip-Chip usw. montiert werden. Nachdem ich meinen letzten Kommentar noch einmal gelesen habe, stelle ich fest, dass er irgendwie unklar war.

Antworten (2)

Ja, BGA-Gehäuse sind wie kleine Leiterplatten. Bei Geräten mit hoher Pinzahl sind die Kugeln, die direkt unter dem Chip liegen, in fast allen Fällen meistens Masse- (und manchmal Strom-) Verbindungen. Die Massebälle werden direkt durch das Substrat des Chips geführt, während die Leistungsbälle mit internen Leistungsebenen verbunden sind. Aufgrund ihrer direkten metallischen Verbindung mit dem Chip tragen die Massekugeln auch dazu bei, Wärme aus dem Gehäuse abzuführen.

Alle E/A sind mit Kugeln nahe der Peripherie des Gehäuses verbunden, wodurch ihre internen Leiterbahnen – sowie die Leiterbahnen, mit denen sie verbunden sind – kürzer und die Induktivitäten niedriger bleiben.

Auf der Siliziumebene planen Sie, Pins nach außen freizulegen. Der Chip ist so ziemlich immer deutlich kleiner als das eigentliche Gehäuse, daher werden Bonddrähte verwendet, um die Pins zu verbinden.

Das Layout wird mit einer Vorstellung davon durchgeführt, wo jeder Bonddraht verlaufen wird, um den kürzesten Bonddraht für minimale Länge zu erhalten. Bei einem BGA-Gehäuse gibt es keine Pins am Rand, sodass alle Bonddrähte weniger zurücklegen müssen, was zu einer geringeren Gesamtinduktivität führt. Kritischere Pins haben im Allgemeinen die kürzesten Bonddrähte (oder sogar gar keine), und diejenigen, die sich außerhalb des Gehäuses befinden, sind in Bezug auf die Induktivität weniger kritisch.

Im Allgemeinen sehen Sie VCC- und GND-Pins auf der Innenseite, da diese mit minimaler Induktion zu den Leistungsebenen der Leiterplatte gelangen möchten, und IO-Pins mehr nach außen, um die Leiterbahnlänge auf der Leiterplatte zu minimieren, was im Allgemeinen viel dazu beiträgt die Induktion der Bonddrähte.

BGAs haben nicht unbedingt eine PCB-Schicht darauf, das ist normalerweise bei Geräten mit sehr hoher Pin-Zahl wie modernen Prozessoren der Fall, die ihre eigenen On-Board-Entkopplungskondensatoren enthalten.

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