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功率電感:LED倒裝芯片設(shè)計的布線技術(shù)解析

2015/1/26

  利用這種方法可以做到的布通率,并且大限度地減小了兩層布線的面積。

  工程師在倒裝芯片設(shè)計中經(jīng)常使用重新布線層(RDL)將I/O焊盤重新分配到凸點(diǎn)焊盤,整個過程不會改變I/O焊盤布局。

  然而,傳統(tǒng)布線能力可能不足以處理大規(guī)模的設(shè)計,因?yàn)樵谶@些設(shè)計中重新布線層可能非常擁擠,特別是在使用不是優(yōu)化的I/O凸點(diǎn)分配方法情況下。這種情況下即使采用人工布線,在一個層內(nèi)也不可能完成所有布線。

  隨著對更多輸入/輸出(I/O)要求的提高,傳統(tǒng)線綁定封裝將不能有效支持上千的I/O。倒裝芯片裝配技術(shù)被廣泛用于代替線綁定技術(shù),因?yàn)樗粌H能減小芯片面積,而且支持多得多的I/O。

  倒裝芯片還能極大地減小電感,從而支持高速信號,并擁有更好的熱傳導(dǎo)性能。倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)也被越來越多地用于高I/O數(shù)量的芯片。

  重新布線層(RDL)是倒裝芯片組件中芯片與封裝之間的接口界面。重新布線層是一個額外的金屬層,由核心金屬頂部走線組成,用于將裸片的I/O焊盤向外綁定到諸如凸點(diǎn)焊盤等其它位置。

  凸點(diǎn)通常以柵格圖案布置,每個凸點(diǎn)都澆鑄有兩個焊盤(一個在頂部,一個在底部),它們分別連接重新布線層和封裝基板。因此重新布線層被用作連接I/O焊盤和凸點(diǎn)焊盤的層。

  兩種焊盤分配方法的區(qū)別在于凸點(diǎn)焊盤和I/O焊盤之間的映射是否定義為輸入。自由分配的問題是,每個I/O焊盤都可以自由分配到任意凸點(diǎn)焊盤,因此分配與布線需要一起考慮。而對預(yù)分配來說,每個I/O焊盤必須連接指定的凸點(diǎn)焊盤,因此需要解決復(fù)雜的交叉連接問題。預(yù)分配問題的解決比自動分配要難,但對設(shè)計師來說則更加方便。

  兩種倒裝芯片結(jié)構(gòu)分別代表不同的I/O布局圖案。AI/O和PI/O的挑戰(zhàn)分別在于將I/O放在中心區(qū)域和將I/O放在裸片外圍。目前PI/O更加流行,因?yàn)樗唵�,設(shè)計成本低,雖然AI/O理論上可以提供更好的性能。

  給出了一個PI/O例子。

  外圍一圈綠色矩形代表I/O焊盤。紅色和黃色圓圈代表電源和地凸點(diǎn),而藍(lán)色圓圈代表信號凸點(diǎn)。位于裸片中央的那些電源/地凸點(diǎn)被分類為網(wǎng)狀類型,信號凸點(diǎn)被分類為柵格類型。

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