パッケージ・オン・パッケージ(POP)とは何か?

パッケージ・オン・パッケージ (スタックド・パッケージングとも呼ばれるPoP)技術は、最先端の半導体パッケージング・アプローチである。ディスクリート・ロジックとメモリーの垂直統合を中心に展開される。 BGAパッケージ.これは、シームレスな信号伝送のための標準化されたインターフェイスによって相互接続された2つ以上のパッケージングコンポーネントを互いに積層することを伴う。その結果、この技術革新はPCBAの部品密度を大幅に向上させるとともに、回路設計の柔軟性を向上させます。

PoPパッケージの構成モード

現在、2つの主要なPoPパッケージング構成が使用されている:

ピュア・メモリー・スタッキング この方法は、2つ以上のメモリパッケージ(典型的にはメモリチップ)を垂直配置で積み重ねる。

ミックスド・ロジック・メモリー・スタッキング: この特殊な構成では、中央処理装置(CPU)などのロジック・コンポーネントは下部パッケージに収容され、メモリ・コンポーネント(通常はメモリ・チップ)は上部パッケージに統合される。例えるなら、下部パッケージはモバイル機器内のシステムオンチップ(SoC)を表し、コア・ロジック・コンポーネントを包含する。ロジック・パッケージを下部に配置するという決定は、マザーボードとの接続を確立するためにより多くのBGAを必要とすることに基づいている。

PoPのコンフィギュレーション・モード

期間中 PCB組立工程PoPスタック内の下位パッケージはPCB上に直接配置され、スタック内の残りのパッケージはその上に積層される。これらのPoPスタック・パッケージの接続と統合は、次の工程で行われる。 リフローはんだ付けしたがって、機能的な積層を実現することができる。

PCB上のPoPアセンブリ

一部の先進的なパッケージ・オン・パッケージ・アプリケーションでは、メモリ・モジュールがメイン・プロセッサ・パッケージの上に直接マウントされます。この技術は、多くのHDI設計において、サイズ面で大きな利点をもたらします。しかし、PCB組立工程では特別な配慮が不可欠であり、複数回の配置やリフローはんだ付けサイクルを伴う場合があります。このような追加的な考慮事項により、HDI設計のコストとリードタイムが増大する可能性があります。 PCBアセンブリサービス.

通常、PoPアセンブリには、シングルパスとデュアルパスの2つの一般的な技術がある。しかし、FS Technologyは、コスト効率と同様のアセンブリ歩留まりを実現するため、シングルパスによるパッケージ・オン・パッケージの使用を推奨している。ほとんどのPCBアセンブラーにとって、PoPデバイスに ファインピッチBGAパッケージ一般的に0.5ミリ以下というのは、まだ比較的新しい課題である。

パッケージ・オン・パッケージ・アセンブリ

シングルパス・アセンブリ:シングルパス・アセンブリでは、まずアプリケーション・プロセッサがメインPCBに実装され、続いてメモリがアプリケーション・プロセッサに実装されます。最後に、完成したPCBは1回のリフローはんだ付け工程を経て、これらすべての工程を1回で完了します。

デュアル・パス・アセンブリ:デュアルパス・アセンブリでは、まず関連メモリをアプリケーション・プロセッサに実装する中間工程があります。その後、これら2つの部品がキャリアに入れられ、最初のリフローはんだ付けが行われる。その後、これらの接続されたデバイスをメインPCBに実装し、完成したPCBに2回目のリフローはんだ付けを行います。

パッケージ・オン・パッケージの利点

従来、部品はPCB上に平らに配置されていましたが、Package-on-Packageの垂直スタッキング構造は、この従来の形式を一変させます。PCBのスペースを効率的に利用することで、設計者はPCBサイズを大きくすることなく、より多くの機能をより小さなPCBフットプリントに統合することができ、より高性能なコンポーネントの組み合わせを実現します。

部品間の接続は銅トレースに依存しており、その長さは回路の抵抗に影響し、発熱と信号遅延につながります。トップ・パッケージとボトム・パッケージ間の短い垂直相互接続は、部品間の距離を最適化し、回路の電気的性能を高めます。

メモリ・コンポーネントは個別のパッケージに収められているため、マイクロコントローラーやアプリケーション・プロセッサー全体を変更することなく、アップグレードや交換をより簡単に行うことができます。このアプローチでは、製造プロセス中にさまざまなセクションを個別にテストすることもできます。

パッケージ・オン・パッケージでは、CPUパッケージと互換性がある限り、特定の要件の下で異なるメモリ・パッケージを使用することができます。設計者は、マイクロコントローラとメモリ・パッケージを組み合わせて使用できるため、設計の柔軟性が高まります。

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