راهنمای طراحی PCB با چگالی بالا برای WLP Pitch 04mm05mm

با توجه به اینکه دستگاه های الکترونیکی به سمت کوچک سازی، عملکرد بالا و مصرف انرژی پایین حرکت می کنند، تکنولوژی بسته سطح Wafer (WLP) در دستگاه های تلفن همراه به طور گسترده ای پذیرفته شده است.وسایل پوشیدنی، کاربردهای اینترنت اشیا و سایر زمینه های سخت گیرانه به دلیل مزایای بزرگتر اندازه، عملکرد الکتریکی عالی و ویژگی های حرارتی آن.بسته بندی WLP چالش های بی سابقه ای را برای طراحی صفحه مدار چاپی (PCB) ارائه می دهداین گزارش بررسی جامع از ملاحظات انتقادی، تکنیک های طراحی عملی، مسائل احتمالی را ارائه می دهد.,و راه حل هایی برای طراحی PCB WLP 0.4mm/0.5mm pitch.

بسته بندی سطح وافر یک فناوری است که در آن فرآیندهای بسته بندی قبل از برش به صورت مستقیم بر روی وافر انجام می شود. این رویکرد مزایای قابل توجهی دارد:

• کوچک کردن اندازه:ابعاد WLP تقریباً با اندازه تراشه مطابقت دارد و الزامات اضافی بستر را از بین می برد
• عملکرد الکتریکی بهبود یافته:کاهش طول اتصال متقابل کم تر استندانس و ظرفیت انگل
• مدیریت حرارتی بهبود یافته:قرار گرفتن در معرض تراشه مستقیم باعث از بین رفتن بهتر گرما می شود
• کاهش هزینه ها:فرآیند ساده و استفاده از مواد کاهش یافته هزینه های بسته بندی پایین تر

بسته بندی WLP در چندین پیکربندی وجود دارد:

• WLP با فن:توپ های واقع در منطقه فعال تراشه، حفظ حداقل اندازه بسته
• فان اوت WLP:از لایه های توزیع مجدد (RDL) برای گسترش اتصالات فراتر از منطقه تراشه استفاده می کند
• eWLB (BGA سطح Wafer جاسازی شده):شامل تراشه های داخل رزین اپوکسی قبل از پردازش RDL

پایه طراحی PCB WLP در پیکربندی دقیق پد قرار دارد، با دو رویکرد اصلی:

پودر ماسک تعریف شده (SMD):

• مزایا:چسبندگی و قابلیت اطمینان پد بهبود یافته
• معایب:منطقه تماس مس و فضای مسیر کاهش یافته

پد های ماسک بدون سولدر (NSMD):

• مزایا:منطقه اتصال بزرگتر و انعطاف پذیری مسیر
• معایب:مقاومت مکانیکی پایین تر

زمین (فاصله توپ از مرکز به مرکز) اساسا محدودیت های طراحی را تعیین می کند:

0.5ميلي مترحدود 19.7 میلی لیتر فاصله را فراهم می کند، اجازه می دهد تا 4 میلی لیتر با مس 1 اونس (220mA ظرفیت)

0.4 میلی متریفقط 15.7 میلی لیتر فاصله می دهد، که ردیابی را به عرض 2.7 میلی لیتر (160mA ظرفیت) محدود می کند

ظرفیت جریان ردیابی بستگی به عرض و ضخامت مس دارد:

• 1 اونس مس: مناسب برای برنامه های کاربردی کم جریان
• 2 اونس مس: نیاز به جریان متوسط را برآورده می کند
• 3 اونس مس: مورد نیاز برای برنامه های کاربردی جریان بالا

طرح های چگالی بالا نیاز به روش های پیچیده ای دارند:

• لوله های سوراخ:پایه ای اما فضای زیادی می گیرد
• لوله های کور/پرده شده:صرفه جویی در فضا اما هزینه بالاتر
• مایکروویا:محلول های حفاری شده با لیزر برای حداکثر چگالی

ملاحظات مهم عبارتند از:

• کنترل انسداد (50Ω تک سرانه، 100Ω دیفرانسیل)
• کاهش انعکاس از طریق پایان مناسب
• کاهش صدای عبور از طریق فاصله مناسب

وقتی که مسیریابی معمولی کافی نیست:

• مایکروویا های لیزری:راه حل دقیق با هزینه بالا
• دسته بندی های گلوله ای:فضای اضافی روت ایجاد می کنه
• استفاده جزئی از مجموعه توپ ها:حذف پین استراتژیک برای کمک به مسیر

فرآیندهای اعتباربخشی اساسی عبارتند از:

• بررسی قوانین طراحی (DRC)
• شبیه سازی یکپارچگی سیگنال
• تحلیل حرارتی
• آزمایش نمونه اولیه

طراحی موفقیت آمیز PCB WLP 0.4mm/0.5mm pitch نیاز به بررسی دقیق انواع پد ها، محاسبات دقیق عرض ردیاب و راه حل های نوآورانه برای چالش های مسیریابی دارد.با اجرای این دستورالعمل ها، مهندسان می توانند طراحی های با کارایی بالا و قابل اطمینان را که نیازهای الکترونیک کوچک مدرن را برآورده می کنند، به دست آورند.