Gids voor PCB-ontwerp met een hoge dichtheid voor WLP met een pitch van 04 mm05 mm

Als elektronische apparaten blijven treden naar miniaturisatie, hoge prestaties en laag stroomverbruik, is Wafer Level Package (WLP) technologie wijdverspreid toegepast in mobiele apparaten,draagbare apparatenHet is een zeer geschikt apparaat voor het gebruik in de industriële industrie, in IoT-toepassingen en andere veeleisende gebieden vanwege de superieure groottevoordelen, uitstekende elektrische prestaties en thermische eigenschappen.WLP-verpakkingen bieden ongekende uitdagingen voor het ontwerp van printplatenIn dit rapport wordt een uitgebreid onderzoek gedaan naar kritische overwegingen, praktische ontwerptechnieken, mogelijke vraagstukken in verband,en oplossingen voor het ontwerp van WLP-PCB's met een pitch van 0,4 mm/0,5 mm.

Wafer Level Packaging is een technologie waarbij de verpakkingsprocessen rechtstreeks op de wafer worden afgerond voordat deze wordt gesneden.

• Grootte minimalisatie:WLP-afmetingen komen nauw overeen met de chipgrootte, waardoor extra substraatvereisten worden geëlimineerd
• Verbeterde elektrische prestaties:Verminderde interconnectlengtes, lagere parasitaire inductance en capaciteit
• Verbeterd thermisch beheer:Directe blootstelling aan de chip vergemakkelijkt een betere warmteafvoer
• Kostenvermindering:Vereenvoudigde processen en minder materiaalgebruik lagere verpakkingskosten

WLP-verpakkingen zijn in verschillende configuraties verkrijgbaar:

• Ventilator-in WLP:Ballen die zich in het actieve gebied van de chip bevinden, waarbij de minimale verpakkingsgrootte wordt behouden
• WLP-uitstraling:Gebruikt redistributielagen (RDL) om verbindingen buiten het chipgebied uit te breiden
• eWLB (embedded Wafer Level BGA):bevat chips in epoxyhars vóór RDL-verwerking

De basis van het WLP-PCB-ontwerp ligt in de precieze padconfiguratie, met twee primaire benaderingen:

De in punt 3.4.1 bedoelde onderdelen zijn bedoeld voor de toepassing van de volgende voorschriften:

• Voordelen:Verbeterde pad-aansluiting en betrouwbaarheid
• Nadelen:Verminderd koperen contactgebied en routingruimte

Voor de toepassing van deze verordening geldt dat:

• Voordelen:Grotere verbindingsruimte en flexibiliteit op het gebied van routing
• Nadelen:Lagere mechanische robuustheid

De pitch (afstand van middelpunt naar middelpunt van de bal) bepaalt fundamenteel de ontwerpbeperkingen:

0.5mm Pitch:Biedt ongeveer 19,7 mil afstand, waardoor 4 mil sporen met 1 oz koper (220mA capaciteit)

0.4mm Pitch:Biedt slechts 15,7 mil afstand, beperkt sporen tot 2,7 mil breedte (160mA capaciteit)

De capaciteit van de spoorstroom is afhankelijk van de breedte en de dikte van het koper:

• 1 oz koper: Geschikt voor toepassingen met lage stroom
• 2 oz koper: Voldoet aan de behoeften van middelmatige stroom
• 3 oz koper: vereist voor toepassingen met hoge stroom

Voor het ontwerpen van hoogdichtheid zijn geavanceerde methoden vereist:

• Doorlopende vias:Basis maar ruimteverbruikend
• Blinde/begraven vias:Ruimtebesparing maar hogere kosten
• Microvias:Oplossingen met laserboring voor maximale dichtheid

Tot de kritieke overwegingen behoren:

• Impedantieregeling (50Ω eenkant, 100Ω differentieel)
• Reflectie minimaliseren door een goede beëindiging
• Vermindering van het overspel door middel van een adequate afstand

Wanneer de conventionele routing onvoldoende blijkt:

• met een vermogen van meer dan 10 WEen kostbare precisieoplossing
• met een vermogen van niet meer dan 50 WCreëert extra routing ruimte
• gedeeltelijk gebruik van de kogelmatrix:Strategische pin weglating voor routing relief

Belangrijke validatieprocessen zijn onder meer:

• Controles van ontwerpregels (DRC)
• Simulaties van signaalintegratie
• Thermische analyse
• Test van prototypes

Een succesvol ontwerp van WLP-PCB's met een toonhoogte van 0,4 mm/0,5 mm vereist een zorgvuldige overweging van padtypen, nauwkeurige berekeningen van de spoorbreedte en innovatieve oplossingen voor routingproblemen.Door deze richtsnoeren uit te voerenIn het kader van de nieuwe technologieën kunnen ingenieurs hoogwaardige, betrouwbare ontwerpen realiseren die voldoen aan de eisen van moderne miniaturiseerde elektronica.