BGA solderen.

Zeker, dit is best een indrukwekkend chipje als je de grootte meerekent. Eigenlijk is het wel grappig om te zien hoe de simpele en complexe PCB technologie hier convergeren: met normale printjes miniaturiseren we richting het solderen van WLP's, en in processorland zijn ze juist de chips aan het opdelen om ze samen op een 'interposer' (lees: fijne print) te plaatsen zodat je een hogere 'yield' hebt en zo weinig mogelijk externe componenten meer nodig hebt.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (13%)]

Op maandag 15 april 2024 21:32:57 schreef rew:
Edit: even gekeken of .4mm pitch gebruikelijk is.

MAX77789. (link: https://www.analog.com/en/products/max77789.html) Is een 6x6 ball 0.4mm pitch BGA.

Pagina 74 van de datasheet geeft een layout voorstel. 3 via's op rij (op 0.4mm pitch dus).

Opzich heeft het routing voorstel maar 2 layers, dus die via's mogen blind zijn (dus van top alleen naar de eerste of tweede binnenlaag. Voordeel is dat zulke via's met een kleiner gat kunnen)

(Ohja, het layout voorstel gaat ook uit van 0201 caps en 01005 weerstanden. Succes!)

Haha, en ze zeggen er niet bij dat de PCB ook niet bepaald huis-tuin-en-keukentechnologie is. Makkelijk in CAD waar je kan zoomen, maar dat is best lastig in een fabriek (al zal je je als ontwerper met 'laser drillen' ook moeten inlezen op de limiteringen). Alles moet nauwkeuriger zijn dan de apparaten die men al had. Veel reguliere pick-and-place machines kunnen die 01005 componenten ook niet betrouwbaar plaatsen (of zelfs het tape waar ze in worden geleverd hanteren). Het aantal leveranciers gaat dan achteruit, en de goedkope zijn de eerste die uit de 'shortlist' verdwijnen.

In mijn beleving zijn WLCSP's, <0,65mm BGA's en ≤0201 componenten "mobiele" technologie. Het is geen discrete technologische stap, maar een evolutionaire die wat duurder zal zijn tot de investeringen in een nieuwe generatie machines is terugverdiend. Als ontwerper zou ik er nog niet op mikken tenzij het nodig is (al snap ik rew ook wel: als er een klant komt en die wil een chip die alleen in WLP te krijgen is wil je 'ja' kunnen zeggen voor een leuk extraatje).

Er is altijd wel een andere fabriek te vinden die het wel kan maken. Tenzij je werkgever zelf een SMD straatje heeft is de capability niet echt een probleem.

En hoewel een PCB met microvia's of blind via's meer kost gaat PCB prijs nog steeds gewoon per m2. En dan helpt de kleinere afmeting (die MAX77789 is nog geen 4x4mm2) wel mee om de totale kosten te beperken.

Eind van het verhaal is het altijd een kostenafweging :-)

Op dinsdag 16 april 2024 15:32:26 schreef Kruimel:
[cpus opdelen] .. zodat je een hogere 'yield' hebt en zo weinig mogelijk externe componenten meer nodig hebt.

Maar ook, zie Raspberry pi 5, om goedkopere processen te kunnen gebruiken voor de delen waar dat kan. En ik kan me ook voorstellen dat een 16Mb L3 cache een ander proces nodig heeft dan de CORE van de CPU. Je zal dat heus kunnen combineren op 1 chip, maar dan moet het core deel door een aantal onnodige processtappen net als de cache.. Zodra je het apart houdt wordt het goedkoper en gaat de yield omhoog.

Edit: Ik heb helaas de onderdelen mogelijk iets moeten vertragen: Ik kom er vandaag achter dat ik een essentieel onderdeel voor een ander project geheel vergeten was te bestellen. Die kon ik nog aan de lopende order toevoegen. (EUR 0 extra verzendkosten... :-) )

Edit: De printen zijn af, en worden naar het verzamel-verzendpunt getransporteerd.

Wel respect voor die gasten die de Raspberry Pi 5 hebben ontworpen, dat is een knap staaltje kostenoptimalisering. Die dingen worden ook niet in China, maar in Wales gemaakt. Dat geeft me dat kleine greintje hoop dat we hier in het westen ook nog wat kunnen.

Een dunner stencil bestellen kan soms ook helpen. EuroCircuits bijvoorbeeld levert standaard 130um dikke stencils, maar 100um stencils worden vziw zonder meerpijs geleverd. Aisler levert standaard 100um. Enkele chinese fabrikanten geven er ook wel opties voor, hoewel standaard >100um vaak is.

Wat betreft BGA solderen heb ik enkel ervaring met HyperRAM chips in BGA-24. De bal afstand is uit mijn hoofd 0.8mm, dus t.o.v. 400micron is dat peulenschilletje. Ik had die gereflowed zonder pasta.. enkel pads licht voorvertinnen, beetje flux (niet teveel, anders drijft de chip weg), en daarna reflowen met hete lucht. Ik heb 3 borden zodanig geassembleerd en tot zover 100% werking gehad. Helaas wel jammer dat inspecteren van zulke chips lastig is. Aftellen bij reflowen en hopen dat het gelukt is..

[Bericht gewijzigd door hans1990 op (31%)]

Ik had me voorgenomen om bij de opmerkingen dus om 100µm te vragen.... Vergeten. Aargh.

Ik denk dat ze het zelf wel doorhebben dat dat het beste is.

Bij de wat lompere printen krijg ik vanzelf de wat duurzamere dikkere stencils en bij de "kleine pitch" printen wat dunner.

Edit: 8:38 Printen: All orders have arrived at shipping center, ready to be packed
onderdelen: In transit to HK warehouse
Edit: 9:45 printen: Onderweg ("klaar om opgehaald te worden").
Update 1100: onderdeeltjes onderweg.

Mijn chipjes zijn binnen. Ziet er best te doen uit toch....

totdat je iets uitzoemt: Geen "human/banana for scale" maar "0805 for scale"...

(Ik kan met de zaklamp de text nog iets beter uitlichten op de chip, maar dan overbelicht de 0805... Helemaal wit)

Fijn dat het je meevalt :)