Das Substrat oder die Zwischenschicht ist ein sehr wichtiger Teil des BGA-Gehäuses, der zusätzlich zur Verbindungsverkabelung zur Impedanzkontrolle und zur Integration von Induktoren/Widerständen/Kondensatoren verwendet werden kann.Daher muss das Substratmaterial eine hohe Glasübergangstemperatur rS (ca. 175–230 °C), eine hohe Dimensionsstabilität und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme sowie eine gute elektrische Leistung und hohe Zuverlässigkeit aufweisen.Metallfilm, Isolationsschicht und Trägermedium sollten außerdem gute Hafteigenschaften untereinander aufweisen.
1. Der Verpackungsprozess von bleigebundenem PBGA
① Vorbereitung des PBGA-Substrats
Laminieren Sie extrem dünne (12–18 μm dicke) Kupferfolie auf beiden Seiten der BT-Harz-/Glaskernplatine, bohren Sie dann Löcher und führen Sie eine Metallisierung durch.Mit einem herkömmlichen PCB plus 3232-Prozess werden Grafiken auf beiden Seiten des Substrats erstellt, z. B. Führungsstreifen, Elektroden und Lotflächenanordnungen zur Montage von Lotkugeln.Anschließend wird eine Lötmaske hinzugefügt und die Grafiken erstellt, um die Elektroden und Lötbereiche freizulegen.Um die Produktionseffizienz zu verbessern, enthält ein Substrat normalerweise mehrere PBG-Substrate.
② Verpackungsprozessablauf
Wafer-Ausdünnung → Wafer-Schneiden → Chip-Bonding → Plasma-Reinigung → Blei-Bonding → Plasma-Reinigung → Formgehäuse → Zusammenbau von Lotkugeln → Reflow-Ofen-Löten → Oberflächenmarkierung → Trennung → Endkontrolle → Verpackung des Testtrichters
Beim Chipbonden wird ein mit Silber gefüllter Epoxidklebstoff verwendet, um den IC-Chip mit dem Substrat zu verbinden. Anschließend wird Golddrahtbonden verwendet, um die Verbindung zwischen dem Chip und dem Substrat herzustellen, gefolgt von einer geformten Kunststoffkapselung oder einem flüssigen Klebstoffverguss zum Schutz des Chips und der Lötlinien und Pads.Mit einem speziell entwickelten Aufnahmewerkzeug werden Lotkugeln 62/36/2Sn/Pb/Ag oder 63/37/Sn/Pb mit einem Schmelzpunkt von 183 °C und einem Durchmesser von 30 mil (0,75 mm) platziert Pads und das Reflow-Löten erfolgt in einem herkömmlichen Reflow-Ofen mit einer maximalen Verarbeitungstemperatur von nicht mehr als 230 °C.Anschließend wird das Substrat mit einem anorganischen CFC-Reiniger zentrifugal gereinigt, um auf der Verpackung verbliebene Lot- und Faserpartikel zu entfernen. Anschließend erfolgt die Markierung, Trennung, Endkontrolle, Prüfung und Verpackung zur Lagerung.Das Obige ist der Verpackungsprozess von PBGA vom Lead-Bonding-Typ.
2. Verpackungsprozess von FC-CBGA
① Keramiksubstrat
Das Substrat von FC-CBGA ist ein mehrschichtiges Keramiksubstrat, das recht schwierig herzustellen ist.Da das Substrat eine hohe Verdrahtungsdichte, enge Abstände und viele Durchgangslöcher aufweist, sind auch die Anforderungen an die Koplanarität des Substrats hoch.Sein Hauptprozess ist: Zuerst werden die mehrschichtigen Keramikplatten bei hoher Temperatur gemeinsam gebrannt, um ein mehrschichtiges keramisches metallisiertes Substrat zu bilden, dann wird die mehrschichtige Metallverdrahtung auf dem Substrat hergestellt und dann wird eine Plattierung usw. durchgeführt. Bei der Montage von CBGA , ist die CTE-Diskrepanz zwischen Substrat und Chip und Leiterplatte der Hauptgrund für den Ausfall von CBGA-Produkten.Um diese Situation zu verbessern, kann zusätzlich zur CCGA-Struktur ein weiteres Keramiksubstrat, das HITCE-Keramiksubstrat, verwendet werden.
②Verpackungsprozessablauf
Vorbereitung von Disc-Bumps -> Disc-Schneiden -> Chip-Flip-Flop und Reflow-Löten -> Unterfüllung mit Wärmeleitpaste, Verteilung von Dichtungslot -> Verschließen -> Montage von Lotkugeln -> Reflow-Löten -> Markieren -> Trennen -> Endkontrolle -> Prüfung -> Verpackung
3. Der Verpackungsprozess des Bleibondens von TBGA
① TBGA-Trägerband
Das Trägerband von TBGA besteht üblicherweise aus Polyimidmaterial.
Bei der Herstellung werden zunächst beide Seiten des Trägerbandes verkupfert, dann vernickelt und vergoldet, anschließend erfolgt die Durchstanzung und Durchkontaktierung der Metallisierung sowie die Herstellung von Grafiken.Da bei diesem bleigebundenen TBGA der gekapselte Kühlkörper auch das gekapselte Plus-Festkörper- und Kernhohlraumsubstrat des Röhrengehäuses ist, wird das Trägerband vor der Kapselung mit druckempfindlichem Kleber am Kühlkörper befestigt.
② Ablauf des Kapselungsprozesses
Chipverdünnung→Chipschneiden→Chipbonden→Reinigen→Bleibonden→Plasmareinigung→Vergießen mit flüssigem Dichtmittel→Montage von Lotkugeln→Reflow-Löten→Oberflächenmarkierung→Trennung→Endkontrolle→Prüfung→Verpackung
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.02.2023