बीजीए क्रॉसस्टॉक का क्या कारण है?

इस लेख के मुख्य बिंदु

- बीजीए पैकेज आकार में कॉम्पैक्ट होते हैं और इनमें उच्च पिन घनत्व होता है।

- बीजीए पैकेज में, गेंद संरेखण और गलत संरेखण के कारण सिग्नल क्रॉसस्टॉक को बीजीए क्रॉसस्टॉक कहा जाता है।

- बीजीए क्रॉसस्टॉक बॉल ग्रिड ऐरे में घुसपैठिए सिग्नल और पीड़ित सिग्नल के स्थान पर निर्भर करता है।

मल्टी-गेट और पिन-काउंट आईसी में, एकीकरण का स्तर तेजी से बढ़ता है।बॉल ग्रिड ऐरे (बीजीए) पैकेजों के विकास के कारण ये चिप्स अधिक विश्वसनीय, मजबूत और उपयोग में आसान हो गए हैं, जो आकार और मोटाई में छोटे और पिनों की संख्या में बड़े हैं।हालाँकि, BGA क्रॉसस्टॉक सिग्नल अखंडता को गंभीर रूप से प्रभावित करता है, इस प्रकार BGA पैकेजों का उपयोग सीमित हो जाता है।आइए बीजीए पैकेजिंग और बीजीए क्रॉसस्टॉक पर चर्चा करें।

बॉल ग्रिड ऐरे पैकेज

बीजीए पैकेज एक सतह माउंट पैकेज है जो एकीकृत सर्किट को माउंट करने के लिए छोटे धातु कंडक्टर गेंदों का उपयोग करता है।ये धातु की गेंदें एक ग्रिड या मैट्रिक्स पैटर्न बनाती हैं जो चिप की सतह के नीचे व्यवस्थित होती है और मुद्रित सर्किट बोर्ड से जुड़ी होती है।

एक बॉल ग्रिड ऐरे (बीजीए) पैकेज

बीजीए में पैक किए गए उपकरणों में चिप की परिधि पर कोई पिन या लीड नहीं होता है।इसके बजाय, बॉल ग्रिड ऐरे को चिप के नीचे रखा गया है।इन बॉल ग्रिड ऐरे को सोल्डर बॉल कहा जाता है और बीजीए पैकेज के लिए कनेक्टर के रूप में कार्य करते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर, वाईफाई चिप्स और एफपीजीए अक्सर बीजीए पैकेज का उपयोग करते हैं।बीजीए पैकेज चिप में, सोल्डर बॉल्स पीसीबी और पैकेज के बीच करंट प्रवाहित होने देती हैं।ये सोल्डर बॉल भौतिक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स के सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट से जुड़े होते हैं।लीड बॉन्डिंग या फ्लिप-चिप का उपयोग सब्सट्रेट और डाई से विद्युत कनेक्शन स्थापित करने के लिए किया जाता है।प्रवाहकीय संरेखण सब्सट्रेट के भीतर स्थित होते हैं जो चिप और सब्सट्रेट के बीच जंक्शन से सब्सट्रेट और बॉल ग्रिड सरणी के बीच जंक्शन तक विद्युत संकेतों को प्रसारित करने की अनुमति देते हैं।

बीजीए पैकेज मैट्रिक्स पैटर्न में डाई के तहत कनेक्शन लीड वितरित करता है।यह व्यवस्था फ्लैट और डबल-पंक्ति पैकेज की तुलना में बीजीए पैकेज में बड़ी संख्या में लीड प्रदान करती है।सीसे वाले पैकेज में, पिनों को सीमाओं पर व्यवस्थित किया जाता है।बीजीए पैकेज के प्रत्येक पिन में एक सोल्डर बॉल होती है, जो चिप की निचली सतह पर स्थित होती है।निचली सतह पर यह व्यवस्था अधिक क्षेत्र प्रदान करती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक पिन, कम अवरोधन और कम लीड शॉर्ट्स होते हैं।बीजीए पैकेज में, सोल्डर गेंदों को लीड वाले पैकेज की तुलना में सबसे दूर संरेखित किया जाता है।

बीजीए पैकेज के लाभ

BGA पैकेज में कॉम्पैक्ट आयाम और उच्च पिन घनत्व है।बीजीए पैकेज में कम प्रेरकत्व है, जिससे कम वोल्टेज के उपयोग की अनुमति मिलती है।बॉल ग्रिड ऐरे अच्छी तरह से दूरी पर है, जिससे बीजीए चिप को पीसीबी के साथ संरेखित करना आसान हो जाता है।

BGA पैकेज के कुछ अन्य लाभ हैं:

- पैकेज के कम तापीय प्रतिरोध के कारण अच्छा ताप अपव्यय।

- बीजीए पैकेज में लीड की लंबाई लीड वाले पैकेज की तुलना में कम होती है।छोटे आकार के साथ संयुक्त लीड की उच्च संख्या BGA पैकेज को अधिक प्रवाहकीय बनाती है, जिससे प्रदर्शन में सुधार होता है।

- बीजीए पैकेज फ्लैट पैकेज और डबल इन-लाइन पैकेज की तुलना में उच्च गति पर उच्च प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

- बीजीए-पैकेज्ड उपकरणों का उपयोग करने पर पीसीबी निर्माण की गति और उपज बढ़ जाती है।सोल्डरिंग प्रक्रिया आसान और अधिक सुविधाजनक हो जाती है, और BGA पैकेजों को आसानी से दोबारा तैयार किया जा सकता है।

बीजीए क्रॉसस्टॉक

बीजीए पैकेज में कुछ कमियां हैं: सोल्डर गेंदों को मोड़ा नहीं जा सकता, पैकेज के उच्च घनत्व के कारण निरीक्षण मुश्किल है, और उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए महंगे सोल्डरिंग उपकरण के उपयोग की आवश्यकता होती है।

बीजीए क्रॉसस्टॉक को कम करने के लिए, कम-क्रॉसस्टॉक बीजीए व्यवस्था महत्वपूर्ण है।

BGA पैकेज का उपयोग अक्सर बड़ी संख्या में I/O उपकरणों में किया जाता है।बीजीए पैकेज में एक एकीकृत चिप द्वारा प्रेषित और प्राप्त सिग्नल को एक लीड से दूसरे लीड में सिग्नल ऊर्जा युग्मन द्वारा परेशान किया जा सकता है।बीजीए पैकेज में सोल्डर गेंदों के संरेखण और गलत संरेखण के कारण होने वाले सिग्नल क्रॉसस्टॉक को बीजीए क्रॉसस्टॉक कहा जाता है।बॉल ग्रिड सरणियों के बीच परिमित अधिष्ठापन बीजीए पैकेज में क्रॉसस्टॉक प्रभाव के कारणों में से एक है।जब बीजीए पैकेज लीड में उच्च I/O वर्तमान क्षणिक (घुसपैठ सिग्नल) होते हैं, तो सिग्नल और रिटर्न पिन के अनुरूप बॉल ग्रिड सरणी के बीच परिमित प्रेरण चिप सब्सट्रेट पर वोल्टेज हस्तक्षेप बनाता है।यह वोल्टेज हस्तक्षेप एक सिग्नल गड़बड़ी का कारण बनता है जो बीजीए पैकेज से शोर के रूप में प्रसारित होता है, जिसके परिणामस्वरूप क्रॉसस्टॉक प्रभाव होता है।

मोटे पीसीबी वाले नेटवर्किंग सिस्टम जैसे अनुप्रयोगों में, जो थ्रू-होल का उपयोग करते हैं, यदि थ्रू-होल को ढालने के लिए कोई उपाय नहीं किया जाता है, तो बीजीए क्रॉसस्टॉक आम हो सकता है।ऐसे सर्किट में, बीजीए के नीचे रखे गए लंबे थ्रू छेद महत्वपूर्ण युग्मन का कारण बन सकते हैं और ध्यान देने योग्य क्रॉसस्टॉक हस्तक्षेप उत्पन्न कर सकते हैं।

बीजीए क्रॉसस्टॉक बॉल ग्रिड ऐरे में घुसपैठिए सिग्नल और पीड़ित सिग्नल के स्थान पर निर्भर करता है।बीजीए क्रॉसस्टॉक को कम करने के लिए, कम-क्रॉसस्टॉक बीजीए पैकेज व्यवस्था महत्वपूर्ण है।कैडेंस एलेग्रो पैकेज डिज़ाइनर प्लस सॉफ़्टवेयर के साथ, डिज़ाइनर जटिल सिंगल-डाई और मल्टी-डाई वायरबॉन्ड और फ्लिप-चिप डिज़ाइन को अनुकूलित कर सकते हैं;बीजीए/एलजीए सब्सट्रेट डिज़ाइन की अनूठी रूटिंग चुनौतियों का समाधान करने के लिए रेडियल, पूर्ण-कोण पुश-स्क्वीज़ रूटिंग।और अधिक सटीक और कुशल रूटिंग के लिए विशिष्ट डीआरसी/डीएफए जांच।विशिष्ट डीआरसी/डीएफएम/डीएफए जांच एक ही बार में सफल बीजीए/एलजीए डिजाइन सुनिश्चित करती है।विस्तृत इंटरकनेक्शन निष्कर्षण, 3डी पैकेज मॉडलिंग, और सिग्नल अखंडता और बिजली आपूर्ति निहितार्थ के साथ थर्मल विश्लेषण भी प्रदान किया जाता है।