انواع بسته های آی سی و نحوه کمک تکنیک های بسته آی سی در کوچک سازی PCB

پاسخ مستقیم

انواع بسته های آی سی تعیین می کنند که یک مدار مجتمع چقدر مساحت برد مصرف می کند و سیگنال های متراکم را می توان در اطراف آن هدایت کرد. بسته‌های کوچک‌تر مانند BGA، CSP، و WLCSP جای پای خود را کوچک می‌کنند، اما به تحمل‌های ساخت PCB دقیق‌تر، عرض ردیابی دقیق‌تر و فرآیندهای مونتاژ پیشرفته‌تر نیاز دارند. درک هندسه بسته، رفتار حرارتی و محدودیت های مسیریابی در مراحل اولیه طراحی، از چرخش مجدد و تلفات بازده مونتاژ جلوگیری می کند.

چرا انتخاب بسته IC یک اهرم کوچک سازی PCB است

بسته رابط فیزیکی بین قالب سیلیکونی و PCB است. این گام ظریف پدهای باند قالب را به یک ردپای بزرگتر و قابل ساخت تبدیل می کند که می تواند به تخته لحیم شود. نوع بسته به طور مستقیم ابعاد XY، ارتفاع ایستادن، مسیر حرارتی و انگل های الکتریکی قطعه را کنترل می کند. وقتی بسته را کوچک می‌کنید، ناحیه PCB مورد نیاز برای آن عملکرد را کوچک می‌کنید، اما پیچیدگی را به ساخت برد و خط مونتاژ نیز منتقل می‌کنید.

برای کوچک سازی PCB، مقایسه مربوطه فقط اندازه بسته نیست، بلکه کل ناحیه مسیریابی شده در اطراف بسته است. بسته‌ای با زمین توپ خوب ممکن است کوچک باشد، اما اگر PCB نتواند ردیابی بین توپ‌ها را بدون راه‌اندازی کور یا از طریق داخل پد هدایت کند، منطقه موثر تخته بزرگ می‌شود. بنابراین، انتخاب بسته باید همراه با برنامه ریزی استک آپ، از طریق استراتژی و انتخاب پایان سطح انجام شود.

بسته‌های حفره‌ای: خط پایه

بسته‌های حفره‌ای مانند اجزای نصب DIP، SIP و PGA با قرار دادن لیدها در سوراخ‌های آبکاری شده. آنها از نظر مکانیکی قوی هستند و به راحتی می توان آنها را با دست جمع کرد یا دوباره کار کرد، اما هر دو طرف برد را مصرف می کنند: طرف جزء و طرف لحیم کاری. خود سوراخ ها کانال های مسیریابی را در لایه های داخلی مسدود می کنند که برای کوچک سازی جریمه شدیدی است. برای اکثر طرح‌های جدید، بسته‌های سوراخ‌دار به کانکتورها، خازن‌های الکترولیتی، رله‌ها و نقاط نصب مکانیکی با استرس بالا محدود می‌شوند.

بسته های سطحی: اسب کار

بسته‌های فناوری نصب سطحی (SMT) نیاز به سوراخ‌های عبوری را از بین برد و دو طرف برد را برای قطعات باز کرد. انواع متداول عبارتند از:

• SOIC (IC Outline کوچک): از دو طرف منتهی می شود. آسان برای بازرسی و دوباره کار. ردپای متوسط
• QFP (بسته چهارگانه مسطح): از هر چهار طرف لید دارد. تعداد پین های بالاتر از SOIC. گام ریز تا 0.4 میلی متر.
• QFN (چهار تخت بدون سرب): پد در معرض دید در پایین برای اتصال زمین حرارتی و الکتریکی. بدون سرنخ های بیرون زده، بنابراین برای تعداد پین های یکسان، ردپا از QFP کوچکتر است.
• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier): J-leads تا شده زیر بدنه. در طرح های جدید نادر است اما هنوز در سیستم های قدیمی یافت می شود.

بسته‌های QFN به ویژه در طرح‌های فشرده رایج هستند، زیرا پد در معرض یک مسیر حرارتی مستقیم به مس PCB ارائه می‌کند. با این حال، فقدان سرب به این معنی است که بازرسی اتصال لحیم کاری به محیط بسته محدود می شود و لنت مرکزی می تواند حفره هایی را که عملکرد حرارتی را کاهش می دهند، به دام بیندازد.

بسته‌های مقیاس تراشه و بسته‌بندی در سطح ویفر

بسته های مقیاس تراشه (CSP) به عنوان بسته هایی تعریف می شوند که مساحت آنها بیش از 1.2 برابر مساحت قالب نباشد. آنها اساسا قالبی هستند که یک لایه توزیع مجدد و توپ های لحیم شده مستقیماً متصل شده اند. بسته‌های مقیاس تراشه در سطح ویفر (WLCSP) فراتر می‌روند: بسته‌بندی در سطح ویفر قبل از قطعه‌سازی ساخته می‌شود، بنابراین هیچ قاب یا بستر سنتی سربی وجود ندارد.

بسته‌های WLCSP کمترین ردپایی را برای هر تابع ارائه می‌دهند، اما محدودیت‌های خاصی را معرفی می‌کنند:

• توپ های لحیم کاری مستقیماً روی قالب قرار دارند، بنابراین ضریب انبساط حرارتی (CTE) عدم تطابق بین سیلیکون و PCB باید مدیریت شود. این معمولاً به هسته ضخیم‌تر PCB یا استفاده از مواد کم CTE نیاز دارد.
• زمین توپ می‌تواند به 0.3 میلی‌متر خوب باشد، که برای خروج هوا از طریق پد، میکروویا و دریل‌های لیزری نیاز دارد.
• قسمت پشت قالب آشکار است، بنابراین جابجایی و قرار دادن نیاز به ابزار دقیقی برای جلوگیری از ترک خوردن قالب دارد.

یک مثال عملی: یک WLCSP با زمین 0.4 میلی متری و 48 توپ ممکن است فقط 2.5 میلی متر × 2.5 میلی متر را اشغال کند. برای خروج همه 48 سیگنال، PCB به میکروویاها در پدها و حداقل دو لایه مسیریابی در زیر مؤلفه نیاز دارد. اگر طراحی به جای آن از یک QFN با گام 0.5 میلی متری استفاده کند، بسته بزرگتر است، اما مسیریابی را می توان بر روی یک برد استاندارد دو لایه با 0.2 میلی متر ویز انجام داد. انتخاب بستگی به این دارد که آیا مساحت تخته یا هزینه ساخت محدودیت غالب است.

بسته های آرایه گرید توپ و پیچیدگی مسیریابی

بسته‌های آرایه شبکه توپ (BGA) از آرایه‌ای از توپ‌های لحیم در سطح پایین استفاده می‌کنند. آنها تعداد پین های بالایی را در یک منطقه فشرده ارائه می دهند، اما چالش مسیریابی قابل توجه است. ردیف‌های داخلی توپ‌ها مستقیماً از محیط بسته قابل دسترسی نیستند، بنابراین PCB باید از vias برای رساندن سیگنال‌ها به لایه‌های داخلی استفاده کند.

استراتژی‌های مسیریابی برای BGA Fan-Out

برای BGA با گام 1.0 میلی‌متری، گذرگاه‌های سوراخ استاندارد با اندازه مته 0.2 میلی‌متری را می‌توان بین توپ‌ها قرار داد، و اغلب می‌توان دو رد را بین دریچه‌های مجاور در لایه‌های بیرونی هدایت کرد. برای گام 0.8 میلی متری، یک رد بین vias معمولی است. برای گام 0.5 میلی‌متری و پایین‌تر، via-in-pad با ویاهای پر شده و آبکاری شده ضروری می‌شود، و انباشته PCB باید چندین لایه میکروویا داشته باشد.

تعداد لایه های مسیریابی مقیاس های مورد نیاز با تعداد BGA توپ و زمین. یک قانون تقریبی: توپ 256 BGA در زمین 1.0 میلی متری اغلب می تواند در 4 تا 6 لایه قرار گیرد. همان شمارش توپ در زمین 0.5 میلی متری ممکن است به 8 تا 12 لایه با میکروویاهای تکان دهنده نیاز داشته باشد. هر لایه اضافی هزینه را اضافه می کند، بنابراین انتخاب بسته به طور مستقیم بر تعداد لایه PCB و بنابراین قیمت تخته تاثیر می گذارد.

Via-in-Pad و Filled Vias

Via-in-pad تکنیکی است که در آن یک via مستقیماً در صفحه BGA قرار می گیرد. ویا باید با مواد رسانا یا غیر رسانا پر شود و سپس برای ایجاد یک سطح صاف برای توپ لحیم کاری روی آن آبکاری شود. این از جدا شدن لحیم از توپ در هنگام جریان مجدد جلوگیری می کند که باعث ایجاد فضای خالی یا باز شدن مفاصل می شود. فرآیند پر کردن از طریق مراحل ساخت را اضافه می کند و انتخاب ماده پر کننده بر هدایت حرارتی و تطابق CTE تأثیر می گذارد. برای طرح‌های با قابلیت اطمینان بالا، ویاهای پر شده با مس ترجیح داده می‌شوند، اما گران‌تر از ویزهای پرشده با اپوکسی هستند. برای جزئیات بیشتر در مورد گزینه‌های پر کردن از طریق، به [چگونه انواع پرکننده مناسب از طریق سوراخ برای PCB] خود را انتخاب کنید (/pcb-manufacturing/how-to-choose-the-appropriate-via-hole-filling-types-for-your-pcb) مراجعه کنید.

بسته بندی پیشرفته: Fan-Out و 3D-IC

بسته‌بندی سطح ویفر Fan-out (FOWLP) پدهای ورودی/خروجی قالب را با استفاده از یک لایه قالب‌گیری شده یا دی الکتریک، مجدداً در یک منطقه بزرگ‌تر توزیع می‌کند، سپس توپ‌های لحیم کاری را وصل می‌کند. این به بسته‌ای اجازه می‌دهد که فقط کمی بزرگ‌تر از قالب باشد، اما با زمین توپ که PCB دوست‌دارتر از WLCSP است. بسته‌های Fan-out همچنین می‌توانند چندین قالب را در کنار هم یا روی هم ادغام کنند و تعداد اجزای جداگانه در PCB را کاهش دهند.

بسته‌بندی 3D-IC چند قالب را به‌صورت عمودی با گذرگاه‌های سیلیکونی (TSV) یا میکروبرآمدگی‌ها روی هم قرار می‌دهد. با این کار اتصالات بین قالب از PCB به پکیج منتقل می شود، که می تواند به طور چشمگیری سطح برد را کاهش دهد. با این حال، بسته‌های 3D-IC چالش‌های مدیریت حرارتی خاص خود را دارند: گرما باید از طریق قالب‌های انباشته انجام شود، و PCB باید گذرگاه‌های حرارتی و صفحات مسی کافی را برای پخش گرما فراهم کند.

از دیدگاه تولید PCB، بسته های پیشرفته لزوماً به فناوری تخته عجیب و غریب نیاز ندارند. بسته‌های فن‌آوت با زمین 0.4 میلی‌متری همچنان به میکروویا و عرض ردیابی ظریف نیاز دارند، اما چگالی مسیریابی کمتر از یک WLCSP با تعداد توپ یکسان است، زیرا بسته فن‌آوت توپ‌ها را در منطقه بزرگ‌تری پخش می‌کند. مبادله هزینه بسته در مقابل هزینه PCB است.

نحوه تأثیر نوع بسته بر روی PCB استک آپ و مواد

نوع بسته چندین تصمیم stackup را هدایت می کند:

• تعداد لایه: بسته های دقیق به لایه های مسیریابی بیشتری نیاز دارند. گام 0.4 میلی متری BGA ممکن است یک انباشته 8 لایه را مجبور کند که در آن گام 0.8 میلی متری BGA می تواند روی 4 لایه کار کند.
• ضخامت دی الکتریک: دی الکتریک های نازک بین لایه های میکروویا نسبت ابعاد ورقه های حفاری شده با لیزر را کاهش می دهند که قابلیت اطمینان آبکاری را بهبود می بخشد. با این حال، دی الکتریک های نازک ظرفیت بین صفحات را افزایش می دهند که می تواند بر کنترل امپدانس تأثیر بگذارد.
• وزن مس: مس استاندارد 1 اونس (35 میکرومتر) رایج است، اما بسته های ریز ممکن است به مس نیم اونس (18 میکرومتر) روی لایه های بیرونی برای دستیابی به عرض و فاصله ردیابی مورد نیاز نیاز داشته باشند. مس نیم اونس شکننده تر است و نیاز به رسیدگی دقیق در هنگام ساخت و مونتاژ دارد.
• تمرین سطح: ENIG (طلای غوطه‌ور در نیکل بدون الکترو) برای بسته‌های با گام‌های ریز رایج است، زیرا سطح صافی برای توپ‌های لحیم کاری و لحیم‌کاری خوب فراهم می‌کند. ENEPIG یک لایه پالادیوم برای جلوگیری از خوردگی نیکل اضافه می کند و برای اتصال سیم یا زمانی که چرخه های جریان مجدد چندگانه انتظار می رود ترجیح داده می شود. HASL برای پکیج های ریز مناسب نیست زیرا سطح ناهموار می تواند باعث ایجاد پل لحیم کاری شود.

مواد لمینت نیز مهم است. برای سیگنال‌های پرسرعت، ممکن است به مواد کم‌تلفات مانند راجرز یا مگترون نیاز باشد، اما آنها ویژگی‌های CTE و جذب رطوبت متفاوتی نسبت به FR-4 استاندارد دارند. تعامل بین CTE بسته و CTE لمینت بر قابلیت اطمینان اتصال لحیم کاری بیش از چرخه حرارتی تأثیر می گذارد. برای راهنمایی در مورد انتخاب مواد در طرح‌های RF، به چگونه مواد RF PCB و متداول‌ترین انواع مورد استفاده را انتخاب می‌کنید؟ ببینید.

مدیریت حرارتی و انتخاب بسته

بسته تعیین می کند که چگونه گرما از قالب به PCB منتقل می شود. بسته‌های QFN و BGA با پدهای حرارتی یا توپ‌های حرارتی در معرض دید، مسیری با مقاومت کم به تخته ارائه می‌کنند. سپس PCB باید آن گرما را از طریق صفحات مسی پخش کند و آن را از طریق ویاها، هیت سینک ها یا جریان هوای اجباری به محیط اطراف منتقل کند.

برای یک QFN با بالشتک در معرض 4 میلی متر × 4 میلی متر، PCB باید یک پد حرارتی با همان اندازه در لایه بالایی داشته باشد که به صفحات داخلی زمین با مجموعه ای از گذرگاه های حرارتی متصل است. اندازه مته و ضخامت آبکاری بر مقاومت حرارتی تأثیر می گذارد. یک آرایه معمولی حرارتی می‌تواند از مته‌های 0.3 میلی‌متری روی شبکه 0.8 میلی‌متری، پر از لحیم کاری یا اپوکسی رسانای حرارتی برای بهبود انتقال حرارت استفاده کند.

برای بسته‌های BGA، توپ‌های حرارتی معمولاً در مرکز آرایه توپ قرار دارند. PCB باید این توپ‌ها را بدون مسدود کردن مسیریابی سیگنال به سطوح حرارتی هدایت کند. این اغلب به لایه‌های حرارتی اختصاصی یا صفحات تقسیم شده نیاز دارد، که استک آپ را پیچیده می‌کند.

مس سنگین PCB گاهی اوقات برای کاربردهای برقی که بسته باید گرمای قابل توجهی را دفع کند استفاده می شود. با این حال، مس سنگین فرآیند اچ و حداقل عرض ردیابی را که می توان به دست آورد تغییر می دهد. برای بحث در مورد خرابی‌های مرحله طراحی که با مس سنگین رخ می‌دهد، به شکست‌های رایج در مس سنگین PCB و نحوه اجتناب از آنها در مرحله طراحی مراجعه کنید.

مفاهیم مونتاژ و بازرسی

بسته‌های دقیق محدودیت‌های مونتاژ SMT را افزایش می‌دهند. فرآیند چاپ خمیر لحیم کاری باید به حجم و تراز دقیق برسد. برای بسته های 0.4 میلی متری، دهانه های شابلون کوچک است و خمیر باید به طور مداوم رسوب شود. شابلون های الکتروفرم شده اغلب استفاده می شوند زیرا دیواره های دیافراگم صاف تری نسبت به شابلون های برش لیزری ایجاد می کنند که باعث بهبود رهاسازی خمیر می شود.

دقت جایگذاری محدودیت دیگری است. دستگاه انتخاب و جاسازی باید WLCSP را با دقت 0.05 ± میلی متر یا بهتر قرار دهد. نازل باید قالب را بدون ترک خوردن کنترل کند و سیستم بینایی باید لبه های بسته و توپ ها را تشخیص دهد. پس از قرار دادن، پروفیل جریان مجدد باید روی جرم حرارتی بسته و آلیاژ لحیم کاری تنظیم شود. لحیم بدون سرب SAC305 معمولاً به حداکثر دمایی در حدود 245 درجه سانتیگراد نیاز دارد، اما بسته‌های بزرگ با جرم حرارتی بالا ممکن است برای جلوگیری از شوک حرارتی نیاز به رمپ کندتری داشته باشند.

بازرسی برای بسته هایی با اتصالات لحیم پنهان چالش برانگیزتر است. اتصالات لحیم کاری BGA و QFN را نمی توان از بالا به صورت بصری بررسی کرد. بازرسی اشعه ایکس برای تشخیص حفره ها، پل زدن و مفاصل باز مورد نیاز است. این باعث افزایش هزینه و زمان به فرآیند مونتاژ می شود. برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا، بازرسی خودکار اشعه ایکس (AXI) ممکن است در 100٪ بردها استفاده شود، در حالی که پروژه‌های کم‌هزینه ممکن است از اشعه ایکس فقط در اولین مقالات یا زمانی که مشکوک به نقص هستند استفاده کنند.

مراحل فرآیند مونتاژ SMT، از چاپ خمیر لحیم کاری تا جریان مجدد و بازرسی، به طور مفصل در توضیح داده شده است: مراحل فرآیند مونتاژ SMT چیست؟.

اشتباهات رایج در انتخاب بسته برای PCBهای کوچک شده

مهندسان اغلب هنگام انتخاب بسته‌ها برای طرح‌های فشرده خطاهای زیر را مرتکب می‌شوند:

1. Ignoring the actual footprint and land pattern tolerances: The package datasheet gives nominal dimensions, but the land pattern must account for solder mask registration, copper feature tolerance, and component placement tolerance. A land pattern that is too tight will cause solder bridging; one that is too loose will cause open joints or poor self-alignment. 2. Assuming all BGA packages route the same way: A 0.8 mm pitch BGA with peripheral balls routes differently than one with a full array. The number of depopulated balls and the location of power/ground balls affect the routing strategy. 3. Overlooking thermal and reliability implications: A small package may fit the board area, but if it cannot dissipate heat, the design will fail in the field. Similarly, a package with a large CTE mismatch to the PCB may crack solder joints after thermal cycling. 4. Choosing a package that requires exotic PCB technology without checking manufacturer capability: A 0.3 mm pitch WLCSP may require 2 mil trace width and spacing, which not all PCB manufacturers can produce reliably. Verify the manufacturer's capability before committing to the package. 5. Not accounting for rework and repair: Fine-pitch packages are difficult to rework. If the design is likely to need field repairs, a slightly larger package with accessible leads may be a better choice.

تأیید سازگاری بسته قبل از ساخت

قبل از ارسال طرح به ساخت، موارد زیر را بررسی کنید:

• ردپای بسته با الگوی زمین توصیه شده سازنده مطابقت دارد، نه فقط با ابعاد اسمی بسته.
• قابلیت های ساخت PCB الزامات را برآورده می کند: حداقل عرض ردیابی، فاصله، از طریق اندازه مته، و نسبت ابعاد.
• خانه مونتاژ می تواند بسته را مدیریت کند: دقت قرار دادن، طراحی شابلون، نمایه جریان مجدد، و قابلیت بازرسی.
• پرداخت سطح با بسته بندی و فرآیند مونتاژ سازگار است.
• stackup از چگالی مسیریابی و الزامات امپدانس پشتیبانی می کند.

بررسی DFM (طراحی برای قابلیت ساخت) باید شامل ثبت ماسک لحیم کاری، تحمل ویژگی های مس، و الزامات via-in-pad باشد. بسیاری از تولیدکنندگان PCB ابزارهای تجزیه و تحلیل DFM رایگان ارائه می دهند که این پارامترها را در برابر قابلیت های فرآیندشان بررسی می کند. قبل از ارسال فایل های نهایی از آنها استفاده کنید.

مواردی که باید در RFQ برای بسته های آی سی پیشرفته گنجانده شود

هنگام درخواست قیمت برای PCB که از بسته های آی سی پیشرفته استفاده می کند، اطلاعات زیر را ارائه دهید:

• انباشته کامل: تعداد لایه، نوع مواد، ضخامت دی الکتریک، وزن مس در هر لایه.
• پرداخت سطح و هرگونه الزامات خاص مانند ENEPIG برای چرخه های جریان مجدد چندگانه.
• از طریق انواع: از طریق سوراخ، کور، مدفون، میکروویا، via-in-pad، و اینکه آیا vias پر شده و آبکاری شده است.
• تحمل‌های ویژه: کنترل امپدانس، ثبت، و محدودیت‌های کمان/پیچش.
• انواع بسته بندی دقیق و ردپای آنها، از جمله زمین توپ و اندازه پد.
• فرآیند مونتاژ مورد انتظار: مشخصات جریان مجدد، آلیاژ لحیم کاری، و اینکه آیا برد توسط همان سازنده مونتاژ می شود یا خیر.
• الزامات آزمایش: ICT، اسکن مرزی، بازرسی اشعه ایکس، یا آزمایش عملکردی.

ارائه این اطلاعات از قبل خطر ارتباط نادرست را کاهش می دهد و اطمینان حاصل می کند که سازنده می تواند تابلویی تولید کند که هدف طراحی را برآورده کند. برای درک عمیق‌تر نحوه بارگذاری میان‌افزار و نرم‌افزار بر روی بردها پس از مونتاژ، به نحوه نصب برنامه‌ها و میان‌افزارهای نرم‌افزار روی بردهای PCB مراجعه کنید.

> Practical note: When a design uses a mix of package types—for example, a WLCSP for the main processor and QFNs for peripheral circuits—the PCB fabrication tolerances are set by the finest-pitch package. The entire board must be manufactured to that standard, not just the area under the fine-pitch component. This affects cost and yield across the whole panel.

استانداردها و زمینه صلاحیت

IPC-2221 و IPC-2222 چارچوب کلی برای طراحی PCB، از جمله فاصله هادی، الگوهای زمین، و اندازه حفره ها را ارائه می دهند. . IPC-4101 الزامات مواد پایه مورد استفاده در PCBهای سفت و سخت را مشخص می کند. IPC-TM-650 خانواده روش های آزمایشی است که برای تأیید خواص مواد و کیفیت فرآیند استفاده می شود. این استانداردها هنگام تنظیم قوانین طراحی و معیارهای پذیرش، مراجع مفیدی هستند، اما آنها جایگزین الزامات خاص در برگه اطلاعات قطعه یا داده های قابلیت سازنده نمی شوند.

مثال عملی: انتخاب یک بسته برای یک دستگاه پوشیدنی

دستگاه پوشیدنی با مساحت 20 × 20 میلی متر PCB را در نظر بگیرید. طراحی به میکروکنترلر، شتاب سنج، رادیو بلوتوث و اجزای غیرفعال نیاز دارد. میکروکنترلر در سه بسته موجود است:

• QFN-48: 7 میلی متر × 7 میلی متر، گام 0.5 میلی متر. به یک PCB 4 لایه با vias استاندارد نیاز دارد. مونتاژ با بازرسی بصری ساده است.
• BGA-64: 6 میلی متر × 6 میلی متر، گام 0.5 میلی متر. به یک PCB 6 لایه با میکروویا و via-in-pad نیاز دارد. بررسی اشعه ایکس مورد نیاز است.
• WLCSP-49: 3.5 میلی متر × 3.5 میلی متر، گام 0.4 میلی متر. به یک PCB 8 لایه با عرض و فاصله 2 میلی متری نیاز دارد. مونتاژ نیاز به قرار دادن با دقت بالا و بازرسی اشعه ایکس دارد.

گزینه QFN از سطح برد بیشتری استفاده می کند اما هزینه ساخت و مونتاژ را پایین نگه می دارد. گزینه WLCSP باعث صرفه جویی 12 میلی متر مربع از سطح تخته می شود اما هزینه و ریسک قابل توجهی را اضافه می کند. برای یک محصول مصرفی با حجم بالا، WLCSP ممکن است توجیه شود اگر مساحت تخته مستقیماً به اندازه محصول ترجمه شود. برای یک محصول صنعتی کم حجم، احتمالاً QFN انتخاب بهتری است.

این تصمیم باید شتاب‌سنج و بسته‌های رادیویی بلوتوث را نیز در نظر بگیرد. اگر آن‌ها نیز دقیق هستند، PCB باید با کمترین تلرانس در همه اجزا ساخته شود. اگر فقط میکروکنترلر دقیق باشد، تأثیر هزینه موضعی است اما همچنان بر کل پانل تأثیر می گذارد.

Omini، به‌عنوان تولیدکننده PCB و شریک EMS، می‌تواند انتخاب بسته شما را در برابر قابلیت‌های ساخت و مونتاژ آن بررسی کند، قبل از اینکه به یک طرح‌بندی متعهد شوید. مشارکت زودهنگام سازنده خطر کشف شکاف قابلیت را پس از نهایی شدن طراحی کاهش می دهد.

پرسش‌های متداول

سؤال: چرا نوع بسته IC برای کوچک سازی PCB اهمیت دارد؟ A: نوع بسته IC ناحیه ردپایی و پیچیدگی مسیریابی را در PCB تعیین می کند. بسته‌های کوچک‌تر مانند BGA، CSP، و WLCSP به قابلیت‌های بیشتری در فضای کمتر تخته اجازه می‌دهند، اما به زیر و بمی‌تر، ثبت دقیق‌تر و قابلیت‌های ساخت و مونتاژ PCB پیشرفته‌تر نیاز دارند.

سؤال: مهندسان هنگام انتخاب بسته های آی سی برای PCBهای کوچک چه اشتباهاتی مرتکب می شوند؟ پاسخ: اشتباهات رایج عبارتند از نادیده گرفتن ردپای واقعی بسته و تلورانس های الگوی زمین، با این فرض که همه بسته های BGA نیازمندی های مسیریابی مجدد یکسانی دارند، و بیش از حد. این می تواند منجر به تراکم مسیریابی، مشکلات یکپارچگی سیگنال و نقص مونتاژ شود.

سؤال: چگونه می توانم بررسی کنم که آیا طرح PCB من با بسته IC انتخابی سازگار است؟ A: برگه اطلاعات بسته را برای ابعاد دقیق، زمین توپ/بالشتک و الگوی زمین توصیه شده بررسی کنید. تجزیه و تحلیل DFM را اجرا کنید که شامل ثبت ماسک لحیم کاری، تحمل ویژگی های مسی، و الزامات via-in-pad است. همچنین، قابلیت‌های سازنده PCB خود را برای عرض خط، فاصله و اندازه مورد نیاز تأیید کنید.

سؤال: در یک RFQ برای PCB که از بسته های آی سی پیشرفته استفاده می کند، چه اطلاعاتی باید وارد کنم؟ A: شامل استک آپ کامل، نوع مواد، وزن مس، پرداخت سطح، از طریق انواع (از جمله via-in-pad)، و هر گونه تحمل خاص. انواع بسته های آی سی و ردپای دقیق آنها را مشخص کنید. همچنین، فرآیند مونتاژ مورد انتظار (به عنوان مثال، نمایه جریان مجدد) و هرگونه الزامات آزمایشی مانند ICT یا اسکن مرزی را ارائه دهید.

سؤال: انتخاب بسته چگونه روی مونتاژ و بازرسی PCB تأثیر می گذارد؟ A: بسته های دقیق مانند QFN و BGA به چاپ، قرار دادن و جریان مجدد خمیر لحیم کاری دقیق نیاز دارند. بازرسی اغلب به اشعه ایکس برای اتصالات لحیم BGA نیاز دارد که هزینه را افزایش می دهد. انتخاب بسته همچنین می تواند بر نیاز به فرآیندهای تمیز کردن پیشرفته برای حذف بقایای شار زیر قطعه تأثیر بگذارد.

سؤال: چه زمانی باید سازنده PCB را در انتخاب بسته مشارکت دهم؟ A: سازنده را در اسرع وقت درگیر کنید، به طور ایده آل در طول انتخاب جزء و برنامه ریزی استک آپ. سازنده می‌تواند تأیید کند که آیا عرض ردیابی مورد نیاز، از طریق اندازه‌ها و فرآیندهای مونتاژ در حد توانایی آنها است یا خیر. این امر از چرخه های طراحی مجدد و تاخیرهای برنامه ریزی جلوگیری می کند.

> Engineering handoff note: How to Evaluate PCB Manufacturing Risk from Automotive and ADAS Trends before the release package is frozen.