모든 최신 전자 장치의 중심에는 종종 간과되는 기술 지원 요소인 BGA(Ball Grid Array) 패키징이 있습니다. 이 미세한 솔더볼 네트워크는 실리콘 칩과 인쇄 회로 기판 사이의 중요한 브리지 역할을 하여 스마트폰, 서버 및 IoT 장치를 구동하는 고성능 컴퓨팅을 가능하게 합니다. 엔지니어링 분석의 렌즈를 통해 이 기본 기술의 아키텍처, 장점 및 구현 과제를 조사합니다.
BGA는 기존 핀을 집적 회로 아래의 솔더 볼 어레이로 대체하는 표면 실장 패키징 방법을 나타냅니다. 이 구성은 소형 설치 공간 내에서 훨씬 더 높은 I/O 밀도를 달성하는 동시에 열 방출을 개선합니다. 이러한 특성으로 인해 BGA는 소비자 및 산업용 애플리케이션 전반에 걸쳐 CPU, GPU, 메모리 모듈 및 FPGA에 대한 주요 선택이 되었습니다.
이 기술은 여러 가지 특수한 형태로 발전했습니다.
BGA는 기존 PGA 및 QFP 형식에 비해 확실한 우위를 보여줍니다.
영구 납땜 부착은 현장 교체 가능성을 제한하면서도 운영 환경에서 장기적인 신뢰성을 높이는 데 기여합니다.
BGA 아키텍처는 다음을 통해 중요한 고속 신호 요구 사항을 해결합니다.
이러한 특성으로 인해 BGA는 특히 5Gbps 데이터 속도를 초과하는 RF 및 고주파 디지털 애플리케이션에 적합합니다.
효과적인 열 방출에는 여러 가지 기술이 사용됩니다.
조립 공정에는 정밀도가 요구됩니다.
고급 AXI 시스템은 99.7% 이상의 정확도로 보이드, 브리지, 콜드 솔더 조인트 등 미크론 수준의 결함을 감지할 수 있습니다.
PCB 레이아웃에는 특별한 기술이 필요합니다.
언더필 에폭시(일반적으로 25-35μm 간격 충진)는 열악한 작동 환경에 대한 추가적인 기계적 강화를 제공합니다.
BGA 기술은 다음을 가능하게 합니다.
이러한 패키징 접근 방식은 3D IC 및 칩렛 아키텍처가 상호 연결 밀도와 성능의 경계를 넓히면서 계속 발전하고 있습니다.
