陆网阵列或LGA制造:包装和衬底问题

2019年11月7日

无人机协助农作物种植

科技对农业生产方式的改变甚至超过了20年前任何人的想象。精确农业包括使用网格采样、遥感技术和分析技术来检查土壤条件的有效养分，并有效使用石灰、石膏和化肥。在实验室进行的土壤网格试验分析从田间不同地点采集的样品，以监测施肥对整个田间的影响。有了这些数据，农民就可以了解如何减少这些化学品的过量或不足使用。

精确网格采样将一个区域划分为更小的区域，并限制用于分析的土壤样品的数量。随着土地被细分成更小的地块，农民可以使用无人机和成像技术创建以地理为参考的彩色土壤地图。然后，在使用光学透视技术显示虚拟内容的智能眼镜的帮助下，农民可以找到理想的样本点。有了这些点，农民可以只收集代表特定管理区域的土壤样本。通过减少土壤样品的数量，农民节省了实验室收取的每个样品的成本。

精确农业实践与我们在电子和PCB设计世界中不断追求的精确度有着有趣的相似之处。在农业生产中，实行精准生产可以降低成本，防止出现长期危害生产的问题。由于我们的工作与高速应用，观察精度防止错误，并使我们满足产品设计标准。

地网阵列不测试土壤。．...还是他们?

虽然不能直接测试土壤，但土地网格阵列(LGA)技术为无人机遥感和可穿戴增强现实技术提供了动力，使农民能够发现最佳的土壤测试点。依赖于超大规模集成(VLSI)和超大规模集成(VVLSI)的PCB设计需要能够容纳电路的组件包。这些设计将LGA技术——也被列为四平面无引线(QFN)和微引线框架塑料(MLFP)封装——纳入射频和微波应用。

由于陆地电网阵列占地面积非常小，该技术对手持设备特别有用。例如，数字功率模块LGA包包括控制器模和FET模、陶瓷片电容、厚膜电容和电感。成型复合材料封装组件，以便在包的顶部形成一个平面。

制造商开发了陆地电网阵列包装技术，作为一种方法，或将组件插入插座或使用表面贴装技术焊接组件．与重新定义组件布局不同，LGA设计功能类似于标准的倒装芯片球网格阵列(BGA)，但没有球体。LGA和BGA都使用相同的衬底、相同的电镀凸点和相同的模具附加程序。LGA和一个BGALGA使用的是平面接触，而不是球接触。

在LGA上发现的平面触点的正方形网格与PCB上的触点网格相连接。LGA的非插接配置使用平面触点直接焊接到PCB上，没有任何预先沉积的焊料。因为lga没有球体，所以焊锡连接是通过涂在PCB上的焊锡膏进行的。焊锡膏在回流过程中熔化，形成焊锡连接。

CPU上的LGA

在你的设计中使用地面网格阵列需要清晰的制造商沟通。

虽然LGA有许多与bga相同的特性，但LGA缺少球体，降低了LGA的安装高度，并为小的形状因素设计创造了更多的空间热阻小的优点．此外，lga增加了板级设计的可靠性，降低了球体损坏的风险。

LGAs的焊点:我失去了连接

与其他封装焊点相比，陆栅阵列的焊点较薄。在大多数情况下，越薄的焊点可靠性越低。例如，较薄的焊点会导致热循环失效增加，无法满足产品制造商要求的0到100o热循环基准3000零失效。

研究表明，使用无铅锡银铜(Sn/Ag/Cu或SAC)钎料合金，而不是锡铅(Sn/Pb)钎料合金，可以补偿较薄的焊点，并显著提高LGA焊点的可靠性。使用不同的焊锡合金会产生不同的焊锡微观结构。可靠性增加因为不同的微结构特点是焊料体积更小，在焊料变成固体之前需要更多的过冷。反过来，过冷程度越高，焊点的交错结构越好。

除了选择正确的焊锡膏外，LGA的可靠性还取决于焊锡回流曲线是否与焊锡膏制造商给出的建议相匹配。该剖面包括给出最佳停留时间和所有组件最佳可焊性的温度范围。焊点要求充分回流的最低峰值温度。最高峰值温度是指设备所能承受的最高温度。回流过程中较高的温度确保了不清洁膏剂的充分干燥。

在宇宙的某个地方有一个巨大的虚空

科学家们把布特斯真空称为“无物之大”，那里只有很少的星系存在。一旦出现空洞，任何物质都无法吸引物质，空洞就会增加。在一个小得多的规模，空洞发生在焊接BGA或LGA模块。由于气体在回流焊和焊接过程中逸出，在焊点中出现明显的空洞。一个空洞可以消耗5%到10%的衬垫面积。

LGA cpu可能使用SMD或适当的焊点

当考虑到有效的打包时，LGA cpu得到了最好的利用。

避免气囊的方法取决于产品的应用。如果产品需要额外的机械强度，PCB设计过程中可以指定使用SMD焊盘。SMD焊盘有一个小的焊锡掩膜孔，并在焊盘和PCB之间创建了一个坚固的连接，可以承受跌落、弯曲和振动。其他系统——如工业硬件和下一代电机控制航空电子设备——有更高的焊点疲劳风险，可能需要使用(非焊点掩膜定义)NSMD焊点焊盘，其掩膜开口大于焊盘，提供非常一致的可焊表面。

其他减少空隙的方法包括保持清洁的焊接表面，也减少了排气的机会。除了具有清洁的焊接表面，使用具有优异润湿能力的高助焊剂活性焊锡膏可以在助焊剂相互作用时减少气体的体积，并减少金属氧化物的数量。遵守最佳做法并使锡膏远离任何污染物也可以减少产生空洞的机会。