pdf-Datei mit 72-dpi-Fotos - FG Mikroelektronik, TU Berlin

Technische Universität Berlin
Institut für Mikroelektronik
Lukas Bauer
Ein ähnliches Beispiel zeigt
Abbildung 5-14. Hier ließen
sich die Analogfunktionen
eines Systems zur Leistungsmessung
und -regelung in Dreiphasensystemen
[A-13] nicht
in der gleichen Technologie
integrieren wie der Digitalteil
[A-14] mit einer ARM7-RISC-
CPU. Daher wurde das abgebildete
PBGA entwickelt, das
neben den beiden Dies diverse
diskrete SMD-Komponenten
aus dem Umfeld des Analogchips
enthält. Auf diese Weise
konnte die Anzahl der Balls auf
204 begrenzt werden, was die
fertigungstechnischen Anforderungen
an die Mutterplatine
stark reduzierte.
In beiden Beispielen stellt das
BGA eine sinnvolle Zwischenlösung
zu einem SoC dar, das
derzeit noch nicht als ein Chip
gefertigt werden kann.
Dissertation
Perspektiven des modernen ASIC-Designs
Die Vorteile von BGA-Gehäusen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Kapitel 5.2
Seite 90
● BGA-Gehäuse erlauben extrem hohe Anschlusszahlen bei geringen Abmessungen und
moderaten Anforderungen an die Leiterplattentechnologie und die Lötprozesse.
● Die thermische und elektrische Performance von BGAs ist insbesondere bei Cavitydown-BGAs
unübertroffen.
● BGAs sind die preiswertesten Gehäuse im High-End-Bereich.
● BGAs erlauben flexible Multi-Chip-Lösungen fast ohne technologische Änderungen.
Diesen Vorteilen stehen die folgenden Nachteile gegenüber:
Abbildung 5-14: Multichip-BGA für die Leistungs-Messtechnik bestehend
aus einem Digitalchip mit ARM7-CPU, einem Analogchip mit A/D-Wandlern
sowie diskreten SMD-Komponenten (Originalgröße 30×30mm)
● Eine optische Inspektion der Lötstellen oder ein Nachlöten einzelner Balls ist unmöglich
– aber aufgrund des selbst zentrierenden Lötverhaltens auch selten erforderlich.
● Elektrische Messungen an den Anschlüssen sind nur möglich, wenn entsprechende
Durchkontaktierungen vorgesehen sind.
Im High-End-Bereich bieten sich daher zur Zeit keine Alternativen zum Einsatz von BGAs.
Selbst wenn sich in Zukunft die Flip-Chip-Technik stärker durchsetzen sollte, bei der nicht mehr
gebondet wird, sondern die Verbindungen zum Chip mittels direkt auf den Pads des Chips aufgebrachter
Zinnkügelchen hergestellt werden, werden vermutlich weiterhin BGAs als Zwischenträger
eingesetzt werden, da bei der direkten Flip-Chip-Montage von Dies auf der Hauptplatine sehr
hohe Anforderungen an die Leiterplattentechnik bezüglich der Planarität und Linienbreite entstehen
würden.