BGA క్రాస్‌స్టాక్‌కి కారణమేమిటి?

ఈ వ్యాసంలోని ముఖ్యాంశాలు

- BGA ప్యాకేజీలు పరిమాణంలో కాంపాక్ట్ మరియు అధిక పిన్ సాంద్రత కలిగి ఉంటాయి.

- BGA ప్యాకేజీలలో, బాల్ అలైన్‌మెంట్ మరియు మిస్‌లైన్‌మెంట్ కారణంగా సిగ్నల్ క్రాస్‌స్టాక్‌ను BGA క్రాస్‌స్టాక్ అంటారు.

- BGA క్రాస్‌స్టాక్ బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణిలోని చొరబాటు సిగ్నల్ మరియు బాధితుడి సిగ్నల్ యొక్క స్థానంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

బహుళ-గేట్ మరియు పిన్-కౌంట్ ICలలో, ఏకీకరణ స్థాయి విపరీతంగా పెరుగుతుంది.బాల్ గ్రిడ్ అర్రే (BGA) ప్యాకేజీల అభివృద్ధి కారణంగా ఈ చిప్‌లు మరింత విశ్వసనీయంగా, దృఢంగా మరియు ఉపయోగించడానికి సులభమైనవిగా మారాయి, ఇవి పరిమాణం మరియు మందంలో చిన్నవి మరియు పిన్‌ల సంఖ్యలో పెద్దవిగా ఉంటాయి.అయినప్పటికీ, BGA క్రాస్‌స్టాక్ సిగ్నల్ సమగ్రతను తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది, తద్వారా BGA ప్యాకేజీల వినియోగాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.BGA ప్యాకేజింగ్ మరియు BGA క్రాస్‌స్టాక్ గురించి చర్చిద్దాం.

బాల్ గ్రిడ్ అర్రే ప్యాకేజీలు

BGA ప్యాకేజీ అనేది ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ను మౌంట్ చేయడానికి చిన్న మెటల్ కండక్టర్ బాల్స్‌ను ఉపయోగించే ఉపరితల మౌంట్ ప్యాకేజీ.ఈ మెటల్ బంతులు చిప్ యొక్క ఉపరితలం క్రింద అమర్చబడి ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌కు అనుసంధానించబడిన గ్రిడ్ లేదా మ్యాట్రిక్స్ నమూనాను ఏర్పరుస్తాయి.

బాల్ గ్రిడ్ అర్రే (BGA) ప్యాకేజీ

BGAలలో ప్యాక్ చేయబడిన పరికరాలకు చిప్ అంచున పిన్‌లు లేదా లీడ్‌లు ఉండవు.బదులుగా, బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణి చిప్ దిగువన ఉంచబడుతుంది.ఈ బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణులను టంకము బంతులు అంటారు మరియు BGA ప్యాకేజీకి కనెక్టర్‌లుగా పనిచేస్తాయి.

మైక్రోప్రాసెసర్‌లు, WiFi చిప్స్ మరియు FPGAలు తరచుగా BGA ప్యాకేజీలను ఉపయోగిస్తాయి.BGA ప్యాకేజీ చిప్‌లో, టంకము బంతులు PCB మరియు ప్యాకేజీ మధ్య కరెంట్ ప్రవహించటానికి అనుమతిస్తాయి.ఈ టంకము బంతులు భౌతికంగా ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క సెమీకండక్టర్ సబ్‌స్ట్రేట్‌కి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.లీడ్ బాండింగ్ లేదా ఫ్లిప్-చిప్ అనేది సబ్‌స్ట్రేట్‌కి ఎలక్ట్రికల్ కనెక్షన్‌ని ఏర్పాటు చేయడానికి మరియు డై చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.వాహక అమరికలు ఉపరితలం లోపల ఉన్నాయి, ఇవి చిప్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య జంక్షన్ నుండి సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు బాల్ గ్రిడ్ అర్రే మధ్య జంక్షన్‌కు విద్యుత్ సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

BGA ప్యాకేజీ డై కింద కనెక్షన్ లీడ్స్‌ను మ్యాట్రిక్స్ నమూనాలో పంపిణీ చేస్తుంది.ఈ అమరిక BGA ప్యాకేజీలో ఫ్లాట్ మరియు డబుల్-రో ప్యాకేజీల కంటే పెద్ద సంఖ్యలో లీడ్‌లను అందిస్తుంది.సీసపు ప్యాకేజీలో, పిన్స్ సరిహద్దుల వద్ద అమర్చబడి ఉంటాయి.BGA ప్యాకేజీలోని ప్రతి పిన్ ఒక టంకము బంతిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది చిప్ యొక్క దిగువ ఉపరితలంపై ఉంటుంది.దిగువ ఉపరితలంపై ఈ అమరిక మరింత విస్తీర్ణాన్ని అందిస్తుంది, ఫలితంగా ఎక్కువ పిన్‌లు, తక్కువ నిరోధించడం మరియు తక్కువ సీసం లఘు చిత్రాలు లభిస్తాయి.BGA ప్యాకేజీలో, టంకము బంతులు లీడ్స్‌తో కూడిన ప్యాకేజీలో కంటే చాలా దూరంగా ఉంటాయి.

BGA ప్యాకేజీల ప్రయోజనాలు

BGA ప్యాకేజీ కాంపాక్ట్ కొలతలు మరియు అధిక పిన్ సాంద్రతను కలిగి ఉంది.BGA ప్యాకేజీ తక్కువ ఇండక్టెన్స్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది తక్కువ వోల్టేజ్‌ల వినియోగాన్ని అనుమతిస్తుంది.బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణి బాగా ఖాళీగా ఉంది, ఇది BGA చిప్‌ను PCBతో సమలేఖనం చేయడం సులభం చేస్తుంది.

BGA ప్యాకేజీ యొక్క కొన్ని ఇతర ప్రయోజనాలు:

- ప్యాకేజీ యొక్క తక్కువ ఉష్ణ నిరోధకత కారణంగా మంచి వేడి వెదజల్లుతుంది.

- BGA ప్యాకేజీలలో లీడ్ పొడవు లీడ్స్ ఉన్న ప్యాకేజీల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.అధిక సంఖ్యలో లీడ్‌లు చిన్న పరిమాణంతో కలిపి BGA ప్యాకేజీని మరింత వాహకతను కలిగిస్తుంది, తద్వారా పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.

- ఫ్లాట్ ప్యాకేజీలు మరియు డబుల్ ఇన్-లైన్ ప్యాకేజీలతో పోలిస్తే BGA ప్యాకేజీలు అధిక వేగంతో అధిక పనితీరును అందిస్తాయి.

- BGA-ప్యాకేజ్ చేయబడిన పరికరాలను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు PCB తయారీ వేగం మరియు దిగుబడి పెరుగుతుంది.టంకం ప్రక్రియ సులభంగా మరియు మరింత సౌకర్యవంతంగా మారుతుంది మరియు BGA ప్యాకేజీలను సులభంగా తిరిగి పని చేయవచ్చు.

BGA క్రాస్‌స్టాక్

BGA ప్యాకేజీలకు కొన్ని లోపాలు ఉన్నాయి: టంకము బంతులను వంచడం సాధ్యం కాదు, ప్యాకేజీ యొక్క అధిక సాంద్రత కారణంగా తనిఖీ చేయడం కష్టం మరియు అధిక వాల్యూమ్ ఉత్పత్తికి ఖరీదైన టంకం పరికరాలను ఉపయోగించడం అవసరం.

BGA క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడానికి, తక్కువ-క్రాస్‌స్టాక్ BGA అమరిక చాలా కీలకం.

BGA ప్యాకేజీలు తరచుగా పెద్ద సంఖ్యలో I/O పరికరాలలో ఉపయోగించబడతాయి.BGA ప్యాకేజీలోని ఇంటిగ్రేటెడ్ చిప్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన మరియు స్వీకరించబడిన సిగ్నల్‌లు ఒక లీడ్ నుండి మరొకదానికి సిగ్నల్ ఎనర్జీ కలపడం ద్వారా భంగం చెందుతాయి.BGA ప్యాకేజీలో టంకము బంతుల అమరిక మరియు తప్పుగా అమర్చడం వలన సంభవించే సిగ్నల్ క్రాస్‌స్టాక్‌ను BGA క్రాస్‌స్టాక్ అంటారు.BGA ప్యాకేజీలలో క్రాస్‌స్టాక్ ప్రభావాలకు బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణుల మధ్య పరిమిత ఇండక్టెన్స్ ఒకటి.BGA ప్యాకేజీ లీడ్స్‌లో అధిక I/O కరెంట్ ట్రాన్సియెంట్‌లు (చొరబాటు సంకేతాలు) సంభవించినప్పుడు, సిగ్నల్ మరియు రిటర్న్ పిన్‌లకు సంబంధించిన బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణుల మధ్య పరిమిత ఇండక్టెన్స్ చిప్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై వోల్టేజ్ జోక్యాన్ని సృష్టిస్తుంది.ఈ వోల్టేజ్ జోక్యం BGA ప్యాకేజీ నుండి శబ్దం వలె ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్ గ్లిచ్‌కు కారణమవుతుంది, ఫలితంగా క్రాస్‌స్టాక్ ప్రభావం ఏర్పడుతుంది.

త్రూ-హోల్స్‌ను ఉపయోగించే మందపాటి PCBలతో నెట్‌వర్కింగ్ సిస్టమ్‌ల వంటి అప్లికేషన్‌లలో, త్రూ-హోల్స్‌ను రక్షించడానికి ఎటువంటి చర్యలు తీసుకోకపోతే BGA క్రాస్‌స్టాక్ సాధారణం కావచ్చు.అటువంటి సర్క్యూట్‌లలో, BGA కింద ఉంచబడిన పొడవైన రంధ్రాలు ముఖ్యమైన కలయికను కలిగిస్తాయి మరియు గుర్తించదగిన క్రాస్‌స్టాక్ జోక్యాన్ని సృష్టిస్తాయి.

BGA క్రాస్‌స్టాక్ బాల్ గ్రిడ్ శ్రేణిలోని చొరబాటు సిగ్నల్ మరియు బాధితుడి సిగ్నల్ యొక్క స్థానంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.BGA క్రాస్‌స్టాక్‌ను తగ్గించడానికి, తక్కువ క్రాస్‌స్టాక్ BGA ప్యాకేజీ అమరిక చాలా కీలకం.కాడెన్స్ అల్లెగ్రో ప్యాకేజీ డిజైనర్ ప్లస్ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో, డిజైనర్లు సంక్లిష్టమైన సింగిల్-డై మరియు మల్టీ-డై వైర్‌బాండ్ మరియు ఫ్లిప్-చిప్ డిజైన్‌లను ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు;BGA/LGA సబ్‌స్ట్రేట్ డిజైన్‌ల యొక్క ప్రత్యేకమైన రూటింగ్ సవాళ్లను పరిష్కరించడానికి రేడియల్, ఫుల్-యాంగిల్ పుష్-స్క్వీజ్ రూటింగ్.మరియు మరింత ఖచ్చితమైన మరియు సమర్థవంతమైన రూటింగ్ కోసం నిర్దిష్ట DRC/DFA తనిఖీలు.నిర్దిష్ట DRC/DFM/DFA తనిఖీలు ఒకే పాస్‌లో విజయవంతమైన BGA/LGA డిజైన్‌లను నిర్ధారిస్తాయి.వివరణాత్మక ఇంటర్‌కనెక్ట్ వెలికితీత, 3D ప్యాకేజీ మోడలింగ్ మరియు సిగ్నల్ సమగ్రత మరియు విద్యుత్ సరఫరా చిక్కులతో థర్మల్ విశ్లేషణ కూడా అందించబడ్డాయి.