מבטיחים תמיכה ארוכת-טווח ברכיבי תכנונים באמצעות שירותי הרכבת BGA במיקור-פנים
בחלק הראשון בחנו מהם החלקים השונים אשר מרכיבים את פאזל הייצור, וסקרנו את ההיסטוריה שהובילה לכך שתחום הרכבות המוליכים למחצה התרחק עם השנים ממסגרת-ההולכה הקלאסית. אם נסכם, ההשקעה הכרוכה בכלים הנחוצים להרכבת מסגרות הולכה כמו PQUAD ,PLCC ,PDIP או PGA, מביאה לעלויות גבוהות למדיי אשר מניעות את השוק לכיוון הרכבות סובסטרט כמו Quad Flat No-lead (QFN), Dual Flat No-lead (DFN), או Ball Grid Array (BGA).
בחלק השני, בחנו את המעבר אל עבר טכנולוגיות QFN ו-DFN ואת היתרונות שאלו מספקים עבור מוצרים בעלי מספר פינים נמוך. ההשקעה הכלכלית הנחוצה עבור מארזי מסגרות הולכה ומורכבות תהליכי העיבוד הם המניעים המרכזיים אשר הובילו את התעשייה אל טכנולוגיות QFN ו-DFN.
בחלק השלישי של סדרת כתבות זו, דנו בתהליכי ייצור, סיליקון ובפתרונות לאחסון וויפרים, ועל התפקיד שלהם כחלק מפאזל הייצור של מוליכים למחצה במטרה למזער סכנות התיישנות רכיבים.
כעת בחלק הרביעי, נסכם את סדרת הכתבות עם דיון על מיגרציה (העברה) של רכיבים בעלי מספר-פינים גבוהה אל מארזי BGA מבוססי סובסטרט.
למה מארזי BGA מבוססי-סובסטרט?
המארזים שעושים שימוש במערך התחילו את דרכם עם ה-PGA וכיום נפוצים במיוחד בצורת ה-BGA, פתחו את הדלת עבור מוצרים שזקוקים לכניסה ויציאה של כמות גדולה של אותות. כאשר מבצעים חיבור למעגל מודפס (PCB) עם מערך של חיבורים מתחת לגוף המארז, בשונה ממצב שבו ישנו טור של חיבורים מצידי המארז, שטח המארז פר אות יורד משמעותית. "מארזי מערך" מקשרים בהצלחה בין מאות האותות המגיעים מהשבב אל המעגל המודפס.
עכשיו אחרי שהבנו את היתרון של מארזי מערך מבחינת צפיפות האותות בהשוואה למארזי DIP או QFP, בואו נבין את יכולת המיגרציה מ-PGA אל BGA. ההבדל המכני העיקרי בין השניים הוא ש-BGA מחובר למעגל המודפס באמצעות טכנולוגיית השמה משטחית (surface mount) בעוד ש-PGA מחובר ללוח באמצעות טכנולוגיית though-hole שעושה שימוש בקדח שדרכו עוברים חוטים. עלויות הייצור הנובעים מהצורך באוטומציה ובמידת המורכבות, נוטים לטובת טכנולוגיית השמה משטחית. בנוסף, תהליך ההרכבה של רכיבי BGA הוא פשוט יותר, ולכן גם עולה פחות. ה-BGA מבוסס על סובסטרט על גביו מתיישבת פיסת הסיליקון של השבב, ומתוכנן באופן כזה שפדי החיבור של השבב עוברים באמצעות הכדוריות אשר מרכיבות את המערך. מארז BGA יכול להתאים עבור פיסות סיליקון מסוגי wirebond או flip-chip שניהם, בהתאם לצורכי המוצר הספציפיים. במקרה של flip-chip, חלק גדול מהניתוב יעשה על-גבי הפיסה באמצעות שכבה שמקשרת באמצעות הבליטות, כך שהניתוב הנדרש על מנת להגיע לכדוריות ההלחמה בתוך הסובסטרט של ה-BGA הוא מינימלי. בשל כך, אין צורך בחיווטים בתוך המארז וניתן לספק ביצועים גבוהים יותר. סובסטרטים אלו מיוצרים בצורת פאנל אשר מורכב ממעין רשת של סובסטרטים. שיטה זו מאפשר ייצור של יחידות מרובות במקביל במהלך תהליכי ההרכבה. כאשר תהליכים אלו מסתיימים, מתבצע ניסור של הפאנל בצורת הרכיבים הסופיים. בתחתית המארז נמצא מערך של כדוריות אשר מחבר בין השבב לבין המעגל המודפס באמצעות טכנלוגיית השמה משטחית. כדוריות אלו מחליפות את הפינים החשמליים של ה-PGA.
Rochester השקיעה רבות ביכולות הרכבת ה-BGA שלה במתקני הייצור שלה שנמצאים בניובוריפורט, מסצ'וסטס, ארה"ב, על מנת לספק מענה לצורכי התעשייה. אנו ערוכים היטב לתמוך במגוון רחב של גדלים ושל מספר כדוריות במארזי ה-BGA. אנו יכולים לסייע ללקוחות אשר מבקשים להעביר את המוצר שלהם ממארזי PGA או QFP אל BGA. ניתן לעשות זאת באמצעות הרכבה של פיסת הסיליקון של הלקוח במארז BGA ובדיקה הרכיב לאחר מכן. ניתן לבצע את תהליך המיגרציה מ-PGA או QFN אל BGA מותאם אישית, כך שיציבות האות על-גבי הלוח תישמר וניתן יהיה להשאיר את הניתוב כפי שהוא. זוהי דרך נוספת שבה אנו משאירים את המערכות של הלקוחות שלנו עדכניות עם שינויים מזעריים עד אפסיים לחומרה, וללא כל שינוי בתוכנה.
שכפול מארזים, מצע, ומסגרות הולכה
התעשייה התרחקה מהרכבות מארזי הולכה בעיקר משום שהדרישות לביצועים גבוהים הביאו למסקנה שלא ניתן להשתמש בחוטי חיבור, והעלויות הכרוכות בייצור מצומצם של הרכבות אלו היו גבוהות לאין שיעור.
Rochester Electronics הייתה מודעת וצפתה את המגמות הללו, תוך שהיא במקביל השקיעה בהרכבת מסגרות מוליך כמו גם בהרכבת QFN ו-BGA מבוססות סובסטרט. בהתחשב במיליארדי dies ו-wafers שהיא מחזיקה שרובם נדרשים להרכבה מסוג מסגרת הולכה, היה זה המהלך הנכון עבורה. לא די בכך ש-Rochester השקיעה רבות ביכולות ה-trim and form היקרים עבור מארזי PLCC שאינם זמינים יותר דרך בתי ההרכבה הגדולים ביותר בעולם ושנמצאים בדרכם החוצה מבתי ההרכבה האחרים, אלא היא גם מחזיקה במתקן הרכבה בארה"ב אשר יכול לתמוך כמעט בכל סוגי ההרכבה הקיימים כיום.
יכולות המארזים, סובסטרטים, ומסגרות מוליכים משוכפלים כוללים:
- יכולת המרה בין רוב טכנולוגיות האריזה
- גימורי הולכה ROHS/SnPb זמינים
- JEDEC ומתארי מארזים מותאמים אישית
- שירותים לתכנון מסגרת הולכה או סובסטרט זמינים
- שירותי קוואליפיקציה זמינים
מעוניינים לדעת עוד? צרו קשר עכשיו!
קראו אודות שירותי ההרכבה של Rochester
קראו את חלק 1: מפחיתים סיכוני התיישנות:מרכיבים את הפאזל של ייצור מוליכים למחצה
קראו את חלק 2: מפחיתים סיכוני התיישנות:המעבר אל עבר הרכבות QFN ו-DFN בשוק ייצור המוליכים למחצה
קראו את חלק 3: מפחיתים סיכוני התיישנות:סיליקון, תהליכי ייצור, וויפרים
