[發明專利]一種64路模擬量采集BGA封裝芯片

有效

• 申請號: 201811033522.6
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109411436B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 何瓊;王鑫;劉冬洋
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天險峰電子信息有限公司
• 主分類號: H01L23/49
• 分類號: H01L23/49;H01L23/498;H01L25/16
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 趙偉

本發明涉及遙測通信技術領域，公開了一種64路模擬量采集BGA封裝芯片，包括基板、裸芯片和焊球；基板包括層疊設置的布線層、接地層、電源層、底層，以及第一導電連接單元、第二導電連接單元和第三導電連接單元；布線層的表面與第一導電連接單元對應位置處設有作為第一鍵合點的第一焊盤，與第二導電連接單元對應位置處設有作為第二鍵合點的第二焊盤，與第三導電連接單元對應位置處設有作為第三鍵合點的第三焊盤；裸芯片中的AD芯片與布線層上的第二鍵合點和第三鍵合點電連接，運算放大器、模擬門與布線層上的第一鍵合點和第二鍵合點電連接；本發明基板結構緊湊，空間利用率高，采用裸芯片進行電路設計和封裝，體積減小約85％，提高了芯片的通用性。

技術領域

本發明屬于遙測通信技術領域，更具體地，涉及一種64路模擬量采集BGA封裝芯片。

背景技術

在遙測通信技術里，遙測采編電路主要負責多路傳感器信號的調理及采集，模擬量采集模塊即是遙測采編電路的重要組成部分，其功能為模擬量調理、選路及AD采集。在航天領域中，各種傳感器中采樣率要求最高的為沖擊傳感器，而沖擊傳感器一般采樣路數不超過6路，采樣率不超過20kHz，需設計一種多路模擬量采集模塊，不僅可以完成沖擊傳感器6路的數據采集，而且還可以完成其他傳感器的數據采集。64路模擬量采集模塊(含4個模擬門)的采樣率為一個模擬門16路共享125kHz，使用該模塊中的一個模擬門即可完成沖擊傳感器的數據采集任務，剩下三個模擬門的48路則可用于其它傳感器的數據采集，在絕大多數產品中，只需使用一個64路模擬量采集模塊即可完成全部模擬量的采集。

目前，航天產品遙測單機上使用的具有64路模擬量采集功能的模塊為常規印制板級電路，具體是將帶封裝的一只AD模數轉換器AD7656(AD公司，尺寸為12mm*10mm*1.6mm)、四只運算放大器TLE2071(TI公司，尺寸為5.00mm*4.00mm*1.75mm)、四只模擬門ADG506A(AD公司，尺寸為12.57mm*12.57mm*4.51mm)回流焊接在一塊至少約為30mm×30mm×2mm尺寸的FR-4印制電路板上，尺寸較大，且印制板外形需根據遙測單機腔體形狀的不同而設計成不同的形狀，造成單個模擬量采集模塊的通用性差。隨著電子行業“微系統技術及應用”的大力推進，印制板級裝配方式的64路模擬量采集模塊已無法滿足遙測電子產品小型化、通用化的迫切需求。

發明內容

針對現有技術的至少一個缺陷或改進需求，本發明提供了一種64路模擬量采集球柵陣列(Ball grid array，BGA)封裝芯片，其目的在于解決現有的印制板級裝配的模擬量采集模塊尺寸大、成本高、通用性差的問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種64路模擬量采集BGA封裝芯片，包括基板、若干個裸芯片和焊球；所述基板包括層疊設置的布線層、接地層、電源層、底層，以及貫穿所述布線層、接地層、電源層和底層的第一導電連接單元、第二導電連接單元和第三導電連接單元；

所述電源層上開設有允許所述第一導電連接單元穿過的通孔，所述通孔的尺寸大于第一導電連接單元的橫截面尺寸以確保電源層與第一導電連接單元之間無電連接；所述布線層的表面與第一導電連接單元對應位置處設有作為第一鍵合點的第一焊盤；所述接地層、電源層上開設有允許所述第二導電連接單元穿過的通孔，所述通孔的尺寸大于第二導電連接單元的橫截面尺寸以確保接地層、電源層與第二導電連接單元之間無電連接；布線層的表面與該第二導電連接單元對應位置處設有作為第二鍵合點的第二焊盤；所述接地層上開設有允許所述第三導電連接單元通過的通孔，所述通孔的尺寸大于第三導電連接單元的橫截面尺寸以確保接地層與第三導電連接單元之間無電連接；布線層的表面與該第三導電連接單元對應位置處設有作為第三鍵合點的第三焊盤；

所述裸芯片包括平鋪設置在布線層上的一只AD芯片、四只運算放大器和四只模擬門；所述AD芯片與布線層上的第二鍵合點和第三鍵合點電連接；所述運算放大器、模擬門與布線層上的第一鍵合點和第二鍵合點電連接；所述底層表面與第一導電連接單元、第二導電連接單元、第三導電連接單元對應位置處設有第四焊盤，用于焊接焊球以實現芯片的信號輸出。