Garantiamo il supporto a lungo termine dei componenti offrendo assemblaggio BGA onshore
Nella prima parte della nostra panoramica sulla produzione, abbiamo esaminato la storia degli assemblaggi di semiconduttori, che si sono gradualmente allontanati dal classico assemblaggio basato su lead frame. In sintesi, i grandi investimenti in attrezzature per i package basati su lead frame, come PDIP, PLCC, PQUAD o PGA, determinano un aumento dei costi e portano il mercato a orientarsi verso substrati di tipo BGA (Ball Grid Array), QFN (Quad Flat No-lead Package) e DFN (Dual Flat No-lead Package).
Nella seconda parte abbiamo approfondito il passaggio alle tecnologie QFN e DFN e i vantaggi che queste offrono ai prodotti con un numero di pin inferiore. I fattori che spingono il settore verso le tecnologie QFN e DFN sono l'investimento sui costi per i package basati su lead frame e la complessità di lavorazione.
Nella terza parte della serie, abbiamo parlato del silicio, dei processi di fabbricazione e dello stoccaggio dei wafer e di come questi elementi si inseriscono nel puzzle della produzione per mitigare l'obsolescenza.
Nella quarta parte, concluderemo la nostra serie con una discussione sulla migrazione ai package con substrato BGA per i prodotti ad alto numero di pin.
Perché package con substrato BGA?
I package array, inizialmente introdotti con i PGA e ora comunemente realizzati con i BGA, sono il fattore chiave per i prodotti che richiedono un elevato numero di segnali in entrata e in uscita dal package. Quando si effettua il collegamento al circuito stampato (PCB) con un array di connessioni sotto il corpo del package, anziché con una fila di connessioni lungo ciascun lato del package, l'area del package per segnale si riduce significativamente. I package array collegano con successo centinaia di segnali dal circuito integrato al PCB.
Una volta stabiliti i vantaggi in termini di densità di segnale dei package array rispetto a quelli dual in-line (DIP) o quad flatpack (QFP), parliamo della migrazione da PGA a BGA. La differenza meccanica fondamentale è che il BGA è collegato al PCB con tecnologia a montaggio superficiale, mentre il PGA è collegato al PCB con tecnologia a foro passante. I costi di produzione, dovuti all'automazione e alla complessità, favoriscono la tecnologia a montaggio superficiale. Inoltre, il processo di assemblaggio del componente BGA è più semplice e quindi meno costoso. Il BGA si basa su un substrato su cui è montato il die del circuito integrato, progettato per il routing dei segnali del pad di saldatura del circuito verso i collegamenti delle sfere di saldatura nell’array. Il package BGA può ospitare die wirebonded o flip-chip, a seconda delle esigenze di ciascun prodotto specifico. Nel caso dei flip-chip, gran parte del routing è realizzato sul die con lo strato di ridistribuzione fino ai bump, con un routing minimo necessario all'interno del substrato BGA per raggiungere le sfere di saldatura del package. In questo modo si eliminano i wirebond nel package, consentendo prestazioni più elevate. Questi substrati sono prodotti sotto forma di pannelli che comprendono una griglia di substrati. Ciò consente di lavorare più unità in parallelo tramite operazioni di assemblaggio. Al termine di queste operazioni, il pannello viene sezionato nei componenti finali. La parte inferiore del package è costituita da una serie di sfere di saldatura che collegano il circuito integrato al PCB tramite la tecnologia di montaggio superficiale. Queste sfere di saldatura sostituiscono i pin elettrici del PGA.
Per rispondere a questa esigenza del settore, Rochester ha investito in capacità di assemblaggio BGA nel suo stabilimento di Newburyport, Massachusetts. Siamo in grado di supportare un'ampia gamma di dimensioni dei package e di numero di sfere BGA. Possiamo assistere i clienti che desiderano migrare il loro prodotto da uno dei vecchi formati di package PGA o QFP al BGA. Ciò avviene attraverso l'assemblaggio del die del cliente in un package BGA e il collaudo di tali componenti. Questa migrazione da PGA o QFP può essere effettuata in un BGA personalizzato presso Rochester, consentendo al cliente di preservare l'analisi dell'integrità del segnale a livello di scheda mantenendo gli stessi percorsi del segnale. Questo è un altro modo per far sì che i sistemi dei nostri clienti vengano distribuiti con modifiche minime o nulle all'hardware e al software.
Replica di package, substrati e lead frame
L'industria si è allontanata dagli assemblaggi basati su lead frame principalmente perché le prestazioni della tecnologia richiedevano zero wire bond e i costi per continuare a produrre assemblaggi basati su lead frame a basso volume erano eccessivi.
Rochester Electronics è consapevole di queste tendenze, le ha anticipate e ha investito simultaneamente sia in assemblaggi basati su lead frame che in assemblaggi QFN e BGA basati su substrato. Con miliardi di die e wafer in magazzino, la maggior parte dei quali richiede assemblaggi basati su lead frame, è stata una decisione logica. Non solo Rochester investe in costose opzioni di taglio e formato per i package PLCC che non sono più disponibili presso la più grande azienda di assemblaggio del mondo e che stanno per essere dismessi da molte altre, ma abbiamo messo insieme una fabbrica di assemblaggio a lungo termine con sede negli Stati Uniti in grado di supportare quasi tutti i tipi di assemblaggio esistenti.
Le capacità di replica di package, substrati e leadframe di Rochester includono:
Capacità di reintrodurre la maggior parte delle tecnologie di package
Sono disponibili finiture in piombo ROHS/SnPb
Schemi dei package JEDEC e personalizzati
Sono disponibili servizi di progettazione del substrato e del leadframe
Servizi di qualificazione disponibili
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Leggi la 1ª parte: Mitigare l'obsolescenza della catena di fornitura: Il puzzle della produzione dei semiconduttori
Leggi la 2ª parte: Mitigare l'obsolescenza della catena di fornitura: Lo spostamento della produzione di semiconduttori verso gli assemblaggi QFN e DFN
Leggi la 3ª parte: Mitigare l'obsolescenza della catena di fornitura: Silicio, processi di fabbricazione e wafer
