BGA Crosstalk ແມ່ນຫຍັງ?

ຈຸດສໍາຄັນຂອງບົດຄວາມນີ້

- ຊຸດ BGA ມີຂະຫນາດຫນາແຫນ້ນແລະມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pin ສູງ.

- ໃນຊຸດ BGA, ສັນຍານ crosstalk ອັນເນື່ອງມາຈາກການຈັດລຽງລູກ ແລະການຈັດລຽງຜິດ ເອີ້ນວ່າ BGA crosstalk.

- BGA crosstalk ແມ່ນຂຶ້ນກັບສະຖານທີ່ຂອງສັນຍານ intruder ແລະສັນຍານຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍໃນ array ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າບານ.

ໃນ ICs ຫຼາຍປະຕູແລະ pin-count, ລະດັບການເຊື່ອມໂຍງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.ຊິບເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ກາຍເປັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້, ເຂັ້ມແຂງ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການນໍາໃຊ້ຍ້ອນການພັດທະນາຂອງຊຸດ ball grid array (BGA), ທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າໃນຂະຫນາດແລະຄວາມຫນາແລະຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນຈໍານວນຂອງ pins.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, BGA crosstalk ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫນັກແຫນ້ນຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ດັ່ງນັ້ນການຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຊຸດ BGA.ໃຫ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບການຫຸ້ມຫໍ່ BGA ແລະ BGA crosstalk.

Ball Grid Array Packages

ຊຸດ BGA ເປັນຊຸດຕິດພື້ນຜິວທີ່ໃຊ້ລູກໂລຫະນ້ອຍໆເພື່ອຕິດວົງຈອນລວມ.ບານໂລຫະເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຮູບແບບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຫຼືມາຕຣິກເບື້ອງທີ່ຈັດຢູ່ພາຍໃຕ້ຫນ້າດິນຂອງຊິບແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບກະດານວົງຈອນພິມ.

ຊຸດອາເຣຕາຂ່າຍບານ (BGA).

ອຸປະກອນທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່ຢູ່ໃນ BGAs ບໍ່ມີ pins ຫຼືນໍາພາຢູ່ຂ້າງຄຽງຂອງ chip ໄດ້.ແທນທີ່ຈະ, ອາເຣຕາຂ່າຍບານແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງຊິບ.ບານຕາຂ່າຍໄຟຟ້າເຫຼົ່ານີ້ເອີ້ນວ່າບານ solder ແລະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວເຊື່ອມຕໍ່ສໍາລັບຊຸດ BGA.

ໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີ, ຊິບ WiFi, ແລະ FPGA ມັກຈະໃຊ້ແພັກເກັດ BGA.ໃນຊິບຊຸດ BGA, ບານ solder ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼລະຫວ່າງ PCB ແລະຊຸດ.ບານ solder ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານຮ່າງກາຍກັບ substrate semiconductor ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ.ການເຊື່ອມໂລຫະນໍາຫຼື flip-chip ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າກັບ substrate ແລະເສຍຊີວິດ.ການຈັດວາງຕົວນໍາແມ່ນຕັ້ງຢູ່ພາຍໃນ substrate ອະນຸຍາດໃຫ້ສັນຍານໄຟຟ້າຖືກສົ່ງຈາກຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ chip ແລະ substrate ກັບຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ substrate ແລະ array ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າບານ.

ຊຸດ BGA ແຈກຢາຍການເຊື່ອມຕໍ່ນໍາພາຍໃຕ້ການຕາຍໃນຮູບແບບ matrix.ການຈັດການນີ້ສະຫນອງຈໍານວນຜູ້ນໍາໃນຊຸດ BGA ຫຼາຍກ່ວາໃນຊຸດຮາບພຽງແລະສອງແຖວ.ໃນຊຸດທີ່ນໍາພາ, pins ແມ່ນຈັດລຽງຕາມຂອບເຂດ.ແຕ່ລະ pin ຂອງຊຸດ BGA ພົກບານ solder, ເຊິ່ງຕັ້ງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວຕ່ໍາຂອງຊິບ.ການຈັດວາງນີ້ຢູ່ດ້ານລຸ່ມໃຫ້ພື້ນທີ່ຫຼາຍຂຶ້ນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີ pins ຫຼາຍ, ຂັດຂວາງຫນ້ອຍ, ແລະສັ້ນນໍາຫນ້ອຍລົງ.ໃນຊຸດ BGA, ບານ solder ແມ່ນສອດຄ່ອງກັນໄກທີ່ສຸດກ່ວາຢູ່ໃນຊຸດທີ່ມີນໍາ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງຊຸດ BGA

ຊຸດ BGA ມີຂະຫນາດກະທັດຮັດແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ pin ສູງ.ຊຸດ BGA ມີ inductance ຕ່ໍາ, ໃຫ້ການນໍາໃຊ້ແຮງດັນຕ່ໍາ.array ຕາ​ຂ່າຍ​ໄຟ​ຟ້າ​ບານ​ແມ່ນ​ມີ​ຫ່າງ​ໄກ​ສອກ​ຫຼີກ​, ເຮັດ​ໃຫ້​ມັນ​ງ່າຍ​ທີ່​ຈະ​ຈັດ​ວາງ​ຊິບ BGA ກັບ PCB ໄດ້​.

ບາງຂໍ້ໄດ້ປຽບອື່ນໆຂອງຊຸດ BGA ແມ່ນ:

- ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາຂອງຊຸດ.

- ຄວາມ​ຍາວ​ຂອງ​ຕົວ​ນໍາ​ໃນ​ຊຸດ BGA ແມ່ນ​ສັ້ນ​ກ​່​ວາ​ໃນ​ຊຸດ​ທີ່​ມີ​ນໍາ​.ຈໍານວນຜູ້ນໍາທີ່ສູງລວມກັບຂະຫນາດທີ່ນ້ອຍກວ່າເຮັດໃຫ້ຊຸດ BGA ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນການປັບປຸງການປະຕິບັດ.

- ຊຸດ BGA ສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ສູງຂຶ້ນໃນຄວາມໄວສູງເມື່ອທຽບກັບການຫຸ້ມຫໍ່ແປແລະຊຸດຄູ່ໃນແຖວ.

- ຄວາມໄວແລະຜົນຜະລິດຂອງການຜະລິດ PCB ເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອນໍາໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ BGA.ຂະບວນການ soldering ກາຍເປັນງ່າຍຂຶ້ນແລະສະດວກຫຼາຍ, ແລະຊຸດ BGA ສາມາດ reworked ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.

BGA Crosstalk

ຊຸດ BGA ມີຂໍ້ບົກຜ່ອງບາງຢ່າງ: ບານ solder ບໍ່ສາມາດງໍໄດ້, ການກວດສອບມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກເນື່ອງຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຊຸດສູງ, ແລະການຜະລິດປະລິມານສູງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນ soldering ລາຄາແພງ.

ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ BGA crosstalk, ການຈັດການ BGA crossstalk ຕ່ໍາແມ່ນສໍາຄັນ.

ຊຸດ BGA ມັກຈະຖືກໃຊ້ໃນອຸປະກອນ I/O ຈໍານວນຫລາຍ.ສັນຍານທີ່ສົ່ງແລະຮັບໂດຍຊິບປະສົມປະສານໃນຊຸດ BGA ສາມາດຖືກລົບກວນໂດຍການເຊື່ອມພະລັງງານສັນຍານຈາກຫນຶ່ງນໍາໄປຫາອີກ.ສັນຍານ crosstalk ທີ່ເກີດຈາກການຈັດຮຽງ ແລະການຈັດລຽງຜິດຂອງລູກປືນໃນຊຸດ BGA ເອີ້ນວ່າ BGA crosstalk.inductance finite ລະຫວ່າງ ball grid arrays ແມ່ນຫນຶ່ງໃນສາເຫດຂອງຜົນກະທົບ crosstalk ໃນຊຸດ BGA.ເມື່ອ I/O ປັດຈຸບັນ transients ສູງ (ສັນຍານ intrusion) ເກີດຂຶ້ນໃນຊຸດ BGA ນໍາ, inductance finite ລະຫວ່າງ arrays ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງບານທີ່ສອດຄ້ອງກັນກັບສັນຍານແລະ pins ກັບຄືນສ້າງການແຊກແຊງແຮງດັນຢູ່ໃນ substrate chip.ການແຊກແຊງແຮງດັນນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຜິດປົກກະຕິຂອງສັນຍານທີ່ຖືກສົ່ງອອກຈາກຊຸດ BGA ເປັນສິ່ງລົບກວນ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຜົນກະທົບ crosstalk.

ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນລະບົບເຄືອຂ່າຍທີ່ມີ PCBs ຫນາທີ່ໃຊ້ຜ່ານຮູ, BGA crosstalk ສາມາດເປັນເລື່ອງທໍາມະດາຖ້າບໍ່ມີມາດຕະການໃດໆທີ່ຈະປ້ອງກັນຜ່ານຮູ.ໃນວົງຈອນດັ່ງກ່າວ, ຍາວໂດຍຜ່ານຮູທີ່ວາງໄວ້ພາຍໃຕ້ BGA ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການ coupling ທີ່ສໍາຄັນແລະສ້າງ interference crosstalk ສັງເກດເຫັນ.

BGA crosstalk ແມ່ນຂຶ້ນກັບສະຖານທີ່ຂອງສັນຍານ intruder ແລະສັນຍານຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍໃນ array ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າບານ.ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ BGA crosstalk, ການຈັດການຊຸດ BGA crossstalk ຕ່ໍາແມ່ນສໍາຄັນ.ດ້ວຍຊອຟແວ Cadence Allegro Package Designer Plus, ຜູ້ອອກແບບສາມາດປັບແຕ່ງການອອກແບບເສັ້ນລວດດຽວ ແລະຫຼາຍແຜ່ນທີ່ສັບສົນ ແລະ flip-chip;radial, full-angle push-squeeze routing ເພື່ອແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເສັ້ນທາງທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງການອອກແບບ substrate BGA/LGA.ແລະສະເພາະ DRC/DFA ກວດສອບການກຳນົດເສັ້ນທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.ການກວດສອບສະເພາະ DRC/DFM/DFA ຮັບປະກັນການອອກແບບ BGA/LGA ທີ່ປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນບັດດຽວ.ການສະກັດການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງລະອຽດ, ການສ້າງແບບຈໍາລອງຊຸດ 3D, ແລະຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານແລະການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຜົນກະທົບການສະຫນອງພະລັງງານຍັງສະຫນອງໃຫ້.