Existe cierta confusión acerca de las diferencias entre los encapsulados CSP y BGA. Debido a las constantes peticiones, hemos decidido investigar más y elaborar un artículo que responda a sus preguntas.
En este artículo, explicaremos desde un punto neutro qué son los encapsulados CSP y BGA. Además, pasaremos a explicar las diferencias entre ambos, en cuanto a sus características. Si necesitas ampliar tus conocimientos sobre este tema, prepárate porque te lo explicamos con más detalle.
¿Qué es el encapsulado CSP y BGA?
Desde hace algunos años, mucha gente ha comprendido la necesidad de rellenar los dispositivos flip chip. Los grandes dispositivos BGA (ball grid array) tradicionales sólo se rellenan por debajo en muy raras ocasiones, probablemente cuando ese dispositivo específico será útil en algunas aplicaciones críticas como los ordenadores de vuelo. Desde hace algunos años, existe un debate sobre la importancia del underfilling en los CSP (chip scale packages).
La mayoría de los fabricantes de encapsulados intentan diseñar los CSP para evitar el requisito de llenado insuficiente. Sin embargo, en la práctica, los CSP (encapsulados a escala de chip) con relleno inferior tendrán una mayor fiabilidad que los que no tienen relleno inferior. La mayoría de los fabricantes suelen rellenar por debajo los CSP cuando las piezas se utilizan en aplicaciones de electrónica portátil que los usuarios suelen dejar caer.
Siempre que las pruebas del producto revelen que es necesario rellenar por debajo un dispositivo, el siguiente paso que debe dar es determinar el mejor proceso de rellenado por debajo. En este artículo, hablaremos de las diferencias entre las revisiones de dispositivos flip chip, BGA y CSP y de los rellenos, dónde y cuándo utilizar cada proceso. Continuemos con la comparación entre CSP y BGA.
Diferencias entre el encapsulado CSP y el encapsulado BGA
Para los novatos que han hecho un repaso de BGA, hay mucha gente por ahí que no conoce la mejor forma de distinguir los encapsulados CSP (encapsulado a escala de chip) de los encapsulados BGA. Aquí vamos a diferenciar claramente la diferencia entre ambos.
Embalaje BGA (Ball Grid Array)
Debido al desarrollo de la tecnología de circuitos integrados, los requisitos para el empaquetado de circuitos integrados son ahora más estrictos. ¿A qué se debe esto? Se debe a la relación entre la tecnología de embalaje y la funcionalidad del producto. Cuando la frecuencia del circuito integrado supera los 100 MHz, este método tradicional de embalaje puede producir lo que se denomina el fenómeno “CrossTalk”.
Cuando el número de patillas es superior a 208, este método tradicional de empaquetado resulta difícil. Por lo tanto, aparte del método de empaquetado QFP, la mayoría de los chips con un elevado número de patillas (como chipsets y chips gráficos) utilizan ahora la tecnología de empaquetado BGA.
Además, para paquetes como las CPU, BGA se ha convertido en la opción más aceptable. Sin duda, a mucha gente le preocupan los envases BGA reutilizables.
Categorías de tecnología de encapsulado BGA
BGA de plástico (PBGA)
Se trata de una placa multicapa, que se compone de dos a cuatro capas de diferentes materiales. Tenga en cuenta que, entre las unidades centrales de procesamiento de la serie Intel, los procesadores Pentium IV, III y II utilizan este encapsulado.
Sustrato CerámicoBGA (CBGA): La conexión eléctrica, que se encuentra entre el sustrato cerámico y la chuleta, se monta a través del Flip Chip (FC). Entre las unidades centrales de procesamiento de la serie Intel, los procesadores Pentium Pro, Pentium II y I utilizan este encapsulado.
Flip Chip BGA (FCBGA): Se trata de un sustrato multicapa y rígido.
Sustrato BGA de cinta (TBGA): Este sustrato se refiere a una placa de circuito impreso en forma de tira suave de 1-2 capas
Carity Down PBGA (CDPBGA): Este sustrato tiene que ver con el área de chip desnudo, que también se conoce como el área de cavidad que tiene una depresión baja en el centro del paquete.
¿Cuáles son las características del encapsulado BGA?
- Aunque hay un aumento en los pines de entrada y salida, hay una distancia mucho mayor entre los pines en comparación con el embalaje QFP que ayuda a mejorar el rendimiento.
- Aunque hay un aumento en el consumo de BGA, ya que normalmente se utiliza soldadura de chip controlable, puede haber una mejora en el rendimiento electrotérmico y la expansión térmica.
- Hay un pequeño retraso en la transmisión de la señal, mientras que hay una gran mejora en la frecuencia de adaptación.
- Se puede hacer uso de la soldadura coplanar para el ensamblaje. Esto ayuda a mejorar la fiabilidad en gran medida
Encapsulado CSP (tamaño de chip)
Con el aumento de la demanda de productos electrónicos ligeros y personalizados en todo el mundo, su tecnología de envasado ha experimentado grandes avances hacia el Chip Size Package (CSP). Esto reduce el tamaño del encapsulado del chip, asegurando que el CI tiene más de 1,2 veces la longitud lateral del chip, y el área del circuito integrado (CI) es un máximo de 1,4 veces mayor en comparación con la matriz.
Categorías de encapsulados CSP
Marco de plomo: Se trata de fabricantes representativos, como Hitachi, Fujitsu, Goldstar, Rohm, etc.
Intercalador rígido: Representa a fabricantes como Sony, Motorola, Panasonic, etc.
Intercalador flexible: Es el tipo de intercalador flexible. El microBGA de Tessera es el más famoso. También utiliza el mismo principio o uno similar. Otros fabricantes representativos son NEC y General Electric.
Paquete de nivel de agua: Se trata de un encapsulado del tamaño de una oblea y es diferente del método de encapsulado tradicional que utiliza un único chip. Para el paquete a nivel de oblea, toda la oblea se corta en chips individuales. Entre los fabricantes que invierten en I+D se encuentran Casio, Aptos, FCT, Mitsubishi Electronics, EPIC, etc.
¿Qué características tiene el encapsulado CSP?
A continuación se describen las características del encapsulado CSP
- CSP tiene un tamaño más pequeño en comparación con el Flip Chip. Esto soldará los chips desnudos directamente en la junta de soldadura o protuberancias de soldadura de la placa de circuito impreso (PCB).
- CSP (chip size packaging) es sólo un paquete pequeño comparado con el BGA que es muy ancho.
- CSP suelen tener grandes huecos que deben rellenarse por debajo.
Conclusión
Los encapsulados CSP y BGA tienen ventajas y desventajas diferentes. Por lo tanto, es muy importante que, independientemente del método de empaquetado elegido, se tenga en cuenta la cuestión del mantenimiento posterior. Si necesita más explicaciones sobre este artículo, póngase en contacto con nosotros.
