Diese Gehäuse haben also gegenüber Dual In-Line (DIP) oder Quad Flatpack (QFP) in Bezug auf die Signaldichte viele Vorteile. Jetzt aber zur Migration von PGA zu BGA. Der wesentliche mechanische Unterschied besteht darin, dass BGA mithilfe der Technik der Oberflächenmontage mit der Leiterplatte verbunden sind, während PGA mit der Leiterplatte mithilfe der Durchstecktechnik verbunden werden. Die Herstellungskosten von PGA sind aufgrund der Automatisierung und Komplexität günstiger als eine Oberflächenmontage. Außerdem ist der Montageprozess einer BGA-Komponente einfacher und damit preiswerter. Das BGA basiert auf einem Substrat, auf das die IC-Dies montiert werden und das dazu dient, die Signale des Halbleiter-Bondpads zu den Lötkugelanschlüssen im Array zu leiten. Das BGA-Gehäuse kann je nach Produkt entweder mit drahtgebundenen oder Flip-Chip-Dies bestückt werden.
Beim Flip-Chip findet die Entflechtung an den Dies in einer Umverteilungsschicht zu den Bumps statt, und es ist nur eine minimale Entflechtung innerhalb des BGA-Substrats erforderlich, um die Lötkugeln des Gehäuses zu erreichen. Dadurch werden Drahtbindungen in diesem Gehäuse vermieden, was eine höhere Leistung ermöglicht. Die Substrate werden in Form von Platten hergestellt, die aus einem Gitter aus Substraten bestehen. Auf diese Weise können in den Montagevorgängen mehrere Einheiten parallel bearbeitet werden. Nach diesen Vorgängen wird die Platte in ihre Teile gesägt. Die Unterseite des Gehäuses besteht aus einer Reihe von Lötkugeln, die den Halbleiter mithilfe der Oberflächenmontage mit der Leiterplatte verbinden. Diese Lötkugeln ersetzen die elektrischen Stifte des PGA.
Rochester hat in seiner Produktionsstätte in Newburyport, Massachusetts, in BGA-Bestückungskapazitäten investiert, um diesen Bedarf der Branche zu decken. Wir unterstützen eine breite Palette von Gehäusegrößen und BGA-Gehäusen mit unterschiedlicher Kugelzahl. Zudem bieten wir die Migration von einem der älteren PGA- oder QFP-Gehäuseformate auf das BGA an. Dazu werden die Kunden-Dies in einem BGA-Gehäuse montiert und die Komponenten geprüft. Rochester migriert PGA oder QFP in ein benutzerdefiniertes BGA und der Kunde kann mehr Signalintegritätsanalysen auf Leiterplattenebene beibehalten, weil die Signalwege gleich bleiben. Das wiederum bedeutet, dass die Systeme unserer Kunden mit minimalen oder ohne Änderungen der Hardware und der Software geliefert werden können.
Replikation von Gehäuse, Substrat und Leadframe
Die Branche hat sich von der Leadframe-Montage verabschiedet, weil die höhere Leistung eine Technologie ohne Drahtbonds verlangte und die Kosten für die Herstellung der geringen Leadframe-Stückzahlen nicht mehr zu bewältigen waren.
Im Vorgriff auf diesen Wandel investierte Rochester Electronics in Leadframe- und Substrat-QFN und BGA, die für die meisten der Milliarden gelagerten Dies und Wafer benötigt werden. Rochester investiert in teure Zuschnitt- und Formgebungswerkzeuge für auf dem Markt nicht mehr erhältliche PLCC-Gehäuse, die vom größten Montagehaus der Welt hergestellt werden, für den Aufbau einer langfristigen Montagefabrik in den USA, die fast alle Montagearten herstellen kann.
Rochesters Replikationsmöglichkeiten für Gehäuse, Substrate und Leadframes:
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Eindämmung der Folgen veralteter Lieferketten: Das Puzzle der Halbleiterherstellung