Как устроены матрицы BGA?

Отличаются ли матрицы для корпуса BGA от матрицы для корпуса QFN или DIP? Имеют ли матрицы BGA соединения на нижней стороне матрицы? В субстрате?

Как клеммы укладываются в пакет под плашкой?

Я наткнулся на эту картинку. Являются ли пакеты BGA на самом деле печатными платами? и сигналы просто снимаются с края кристалла и направляются на дно корпуса? Если да, то как это помогает уменьшить индуктивность на высоких частотах?

BGA-изображение

Я также наткнулся на изображение ниже, на котором похоже, что BGA-корпуса имеют соединения с нижней стороны — с подложки.

Сечение BGA

Помогает то, что кристалл для Cortex A9 составляет всего 15% длины стороны корпуса, в котором он находится (менее половины того, что показано на вашем рисунке).
Многие кристаллы BGA также монтируются на флип-чип с соединениями «C4»: en.wikipedia.org/wiki/Flip_chip.
@Шамтам - Хорошо! Так вот что значит Flip Chip? Die переворачивается на верхнюю часть подложки и протравливает слои внизу? Я думаю, что пакет не должен быть другим. Они? BGA и FC-BGA?
BGA относится ко всему корпусу, кристалл на BGA может быть установлен с помощью проволочного соединения, флип-чипа и т. д. После повторного прочтения моего последнего комментария я понимаю, что это было неясно.

Ответы (2)

Да, корпуса BGA похожи на маленькие печатные платы. На устройствах с большим количеством выводов почти во всех случаях шарики, лежащие непосредственно под кристаллом, в основном представляют собой соединения с землей (а иногда и с питанием). Заземленные шары подаются непосредственно на подложку кристалла, а силовые шары подключаются к внутренним силовым плоскостям. Кроме того, из-за их прямого металлического соединения с матрицей шлифованные шарики помогают отводить тепло от упаковки.

Все входы/выходы подключены к шарикам рядом с периферией корпуса, благодаря чему их внутренние дорожки, а также дорожки на печатной плате, к которым они подключаются, короче, а индуктивности ниже.

На кремниевом уровне вы планируете, чтобы штифты были выставлены наружу. Кристалл почти всегда значительно меньше фактического корпуса, поэтому для подключения к контактам используются соединительные провода.

Компоновка выполняется с учетом того, куда будет идти каждый соединительный провод, чтобы получить самый короткий соединительный провод минимальной длины. На корпусе BGA нет контактов на краю, поэтому все соединительные провода должны проходить меньшее расстояние, что означает меньшую общую индуктивность. Более важные выводы, как правило, будут иметь самые короткие соединительные провода (или даже вообще не иметь), а выводы, расположенные снаружи корпуса, будут менее критичными с точки зрения индуктивности.

Как правило, вы увидите контакты VCC и GND внутри, так как они хотят получить доступ к слоям питания печатной платы с минимальной индукцией, а контакты IO ближе к внешней стороне, чтобы минимизировать длину дорожки на печатной плате, что в целом будет способствовать гораздо большему, чем индукция соединительных проводов.

BGA не обязательно будет иметь слой типа печатной платы, который обычно находится на устройствах с очень большим количеством контактов, таких как современные процессоры, которые включают свои собственные встроенные развязывающие конденсаторы.