¿Cómo se construyen los troqueles BGA?

¿Los troqueles hechos para un paquete BGA son diferentes de los troqueles para un paquete QFN o DIP? ¿Las matrices BGA tienen conexiones en el lado inferior de la matriz? en el sustrato?

¿Cómo se colocan los terminales en el paquete debajo del troquel?

Me encontré con esta imagen. ¿Los paquetes BGA son en realidad PCB? y ¿las señales simplemente se toman del borde del troquel y se envían al fondo del paquete? Si es así, ¿cómo ayuda esto a disminuir la inductancia a altas frecuencias?

imagen BGA

También encontré la imagen a continuación que hace que parezca que los paquetes BGA tienen conexiones desde la parte inferior, desde el sustrato.

Sección transversal BGA

Ayuda que el troquel de un Cortex A9 tenga solo el 15 % de la longitud lateral del paquete en el que se encuentra (menos de la mitad de lo que muestra la imagen).
Muchos troqueles BGA también están montados en flip-chip, con juntas "C4": en.wikipedia.org/wiki/Flip_chip
@Shamtam - ¡Está bien! Entonces, ¿eso es lo que significa Flip Chip? ¿El troquel se voltea hacia la parte superior del sustrato y las capas grabadas en la parte inferior? Supongo que el paquete no debería ser diferente. ¿Son ellos? ¿BGA y FC-BGA?
BGA se refiere a todo el paquete, la matriz en el BGA puede montarse con unión de cables, chip invertido, etc. Después de volver a leer mi último comentario, me doy cuenta de que no estaba claro.

Respuestas (2)

Sí, los paquetes BGA son como pequeñas placas de circuito. En dispositivos con un alto número de pines, en casi todos los casos, las bolas que se encuentran directamente debajo del troquel son en su mayoría conexiones a tierra (ya veces de alimentación). Las bolas de tierra se alimentan directamente a través del sustrato de la matriz, mientras que las bolas de potencia se conectan a los planos de potencia internos. Además, debido a su conexión metálica directa con el troquel, las bolas de tierra ayudan a eliminar el calor del paquete.

Todas las E/S están conectadas a bolas cerca de la periferia del paquete, manteniendo sus pistas internas, así como las pistas de PCB a las que se conectan, más cortas y las inductancias más bajas.

En el nivel de silicio, planea tener pines expuestos al exterior. La matriz es casi siempre significativamente más pequeña que el paquete real, por lo que para conectarse a los pines, se utilizan cables de unión.

El diseño se realiza con una idea de dónde irá cada cable de enlace, para dar el cable de enlace más corto para una longitud mínima. En un paquete BGA, no hay pines en el borde, por lo que todos los cables de unión tienen que viajar menos distancia, lo que significa menos inductancia general. Los pines más críticos generalmente tendrán los cables de conexión más cortos (o incluso ninguno), y los que están hacia el exterior del paquete serán menos críticos en lo que respecta a la inductancia.

En general, verá los pines VCC y GND en el interior, ya que estos quieren llegar a los planos de potencia de la PCB con una inducción mínima, y ​​los pines IO están más hacia el exterior para minimizar la longitud del rastro en la PCB, lo que en general contribuirá mucho más que la inducción de los hilos de unión.

Los BGA no necesariamente van a tener una capa de tipo PCB en ellos, eso suele estar en dispositivos con un número de pines muy alto, como los procesadores modernos, que incluyen sus propios condensadores de desacoplamiento integrados.