高密度电路的设计(编辑修改稿)

高密度电路的设计(编辑修改稿)内容摘要：

隔为。 该矩阵元件的总的外形规格允许很大的灵活性，如引脚间隔、接触点矩阵布局与构造。 JEDEC MO151 定义各种塑料封装的 BGA。 方形轮廓覆盖的尺寸从，三种接触点间隔 , 和。 球接触点可以单一的形式分布，行与列排列有双数或单数。 虽然排列必须保持对整个封装外形的对称，但是各元件制造商允许在某区域内减少接触点的位置。 芯片规模的 BGA 变量 针对“密间距”和“真正芯片大小”的 IC 封装，最近开发的 JEDEC BGA 指引提出许多物理属性，并为封装供应商提供“变量”形式的灵活性。 JEDEC JC11批准的第一份对密间距元件类别的文件是注册外形 MO195，具有基本 间距接触点排列的统一方形封装系列。 封装尺寸范围从 ，总的高度 (定义为“薄的轮廓” )限制 到从贴装表面最大为。 下面的例子代表为将来的标准考虑的一些其它变量。 球间距与球尺寸将也会影响电路布线效率。 许多公司已经选择对较低 I/O 数的 CSP 不采用 间距。 较大的球间距可能减轻最终用户对更复杂的印刷电路板 (PCB)技术的需求。 的接触点排列间隔是 JEDEC 推荐最小的。 接触点直径规定为 ，公差范围为最小 、最大。 可是大多数采用 间距的 BGA 应用将依靠电路的次表面布线。 直径上小至 的焊盘之间的间隔宽度只够连接一根 ()宽度的电路。 将许多多余的电源和接地触点分布到矩阵的周围，这样将提供对排列矩阵的有限渗透。 这些较高 I/O 数的应用更可能决定于多层、盲孔或封闭的焊盘上的电镀旁路孔 (viaonpad)技术。 考虑封装技术 元件的环境与电气性能可能是与封装尺寸一样重要的问题。 用于高密度、高I/O 应用的封装技术首先必须满足环境标准。 例如，那些使用刚性内插器(interposer)结构的、由陶瓷或有机基板制造的不能紧密地配合硅芯片的外形。 元件四周的引线接合座之间的互连必须流向内面。 181。 BGA*封装结构的一个实 际优势是它在硅芯片模块外形内提供所有电气界面的能力。 181。 BGA 使用一种高级的聚酰胺薄膜作为其基体结构，并且使用半加成铜电镀工艺来完成芯片上铝接合座与聚酰胺内插器上球接触座之间的互连。 依顺材料的独特结合使元件能够忍受极端恶劣的环境。 这种封装已经由一些主要的 IC 制造商用来满足具有广泛运作环境的应用。 超过 20 家主要的 IC 制造商和封装服务提供商已经采用了 181。 BGA 封装。 定义为“面朝下”的封装，元件外形密切配合芯片模块的外形，芯片上的铝接合焊盘放于朝向球接触点和 PCB 表面的位置。 这种结构在工业中有最广泛的认同，因为其建立的基础结构和无比的可靠性。 181。 BGA 封装的材料与引脚设计的独特系统是在物理上顺应的，补偿了硅芯片与 PCB 结构的温度膨胀系统的较大差别。 安装座计划 推荐给 BGA 元件的安装座或焊盘的几何形状通常是圆形的，可以调节直径来满足接触点间隔和尺寸的变化。 焊盘直径应该不大于封装上接触点或球的直径，经 常比球接触点规定的正常直径小 10%。 在最后确定焊盘排列与几何形状之前，参考 IPCSM782 第 节或制造商的规格。 有两种方法用来定义安装座：定义焊盘或铜，定义阻焊，如图三所示。 图三、 BGA 的焊盘可以通过化学腐蚀的图案来界定， 无阻焊层或有阻焊层叠加在焊盘圆周上 (阻焊层界定的 ) 铜定义焊盘图形 通过腐蚀的铜界定焊盘图形。 阻焊间隔应该最小离腐蚀的铜焊盘。 对要求间隔小于所推荐值的应用，咨询印制板供应商。 阻焊定义焊盘图形 如果使用阻焊界定的图形，相应地调整焊盘直径 ，以保证阻焊的覆盖。 BGA 元件上的焊盘间隔活间距是“基本的”，因此是不累积的；可是，贴装精度和 PCB 制造公差必须考虑。 如前面所说的， BGA 的焊盘一般是圆形的、阻焊界定或腐蚀 (阻焊脱离焊盘 )界定的。 虽然较大间距的 BGA 将接纳电路走线的焊盘之间的间隔，较高 I/O 的元件将依靠电镀旁路孔来将电路走到次表面层。 表七所示的焊盘几何形状推荐一个与名义标准接触点或球的直径相等或稍小的直径。 表七、 BGA 元件安装的焊盘图形 接触点间距 标准球直径 焊盘直径 (基本的 ) 最小 名义 最大 最小 最大 有些公司企图为所有密间距的 BGA 应用维持一个不变的接触点直径。 可是，因为一些 变化，设计者应该在制定焊盘直径之前参考专门的供应商规格。 较大的球与焊盘的直径可能限制较高 I/O 元件的电路布线。 一些 BGA 元件类型的焊盘几何形状可能不允许宽度足够容纳不止一条或两条电路的间隔。 例如， 间距的 BGA将不允许甚至一条大于 或 的电。