文档介绍：新一代器件—BGA的组装与返修
摘要随着IC技术的不断进步,IC的封装技术也得到迅速发展,BGA器件就是顺应了集成电路多引出线的要求,并且具有良好的表面安装工艺性。因此,近两年来倍受电子工业界的青睐。本文介绍了BGA的结构,特点及其组装和返修工艺。
随着表面安装技术的发展,I/O数不断增加,间隙有断减小,、。,,估计这两种封装钭成为90年代通用封装的主流。但是由于受到器件引线框架加工精度的限制,。间距QFP对组装工艺要求严格,推广应用困难。因此世界上一些公司已把注意力集中在开发和应用比QFP优越BGA上。
BGA是Ball Grid Array的缩写,按字面可直译为球栅阵列,BGA是贴装IC的一种新的封装形式,其引出端矩距阵状分布在底面上,完全改变了引端分布在两侧或四边的封装形式,、QFP引出脚间距疏松的多。如果维持相同间距则BGA的引出端QFP多得多。如果一个313引出端的PBGA在电路板上占用一个有304引出脚的PQFP封装所占用的空间少34%,同时BGA的安装高度也比PQFP小,,。因此普遍认为BGA是高密度、高性能和I/O端子数的VISI封装的最佳选择。到目前为止,BGA的主要类型有:OMPAC(Over molded pad array carrier)(pin Grid Array直译为针栅阵列)CGA(Column Grid Array直译为柱栅阵列)、HGA(Hole Grid Array直译为孔栅阵列)等。
1 BGA的结构与特点
BGA主要结构分为三部分;主体基板、芯片和封装。基板一面焊接面,另一面为芯片封装面。焊接面上球形焊矩阵状排列。基板为特别精细的印制线路板,有双面板与多层板几种形式。对于引出端数较多的基板一般为多层板,内部为走线层与电源、接地层。对于引出数端较少的基板用双面板即可。在芯片封装面上IC芯片以COB方式与基板连接。
一般BGA具有以下一些优点:
较好的共面性。
焊球的大表面张力可以使器件在再流焊过程中自动校准中心。
引出端间距增大,减少了由于焊膏印刷而引起的焊接问题。
没有弯曲的器件引脚。
良好的电性能。
良好的热性能。
封装产量高。
较高的互连密度。
较低的器件缺陷水平。
较低的产品成本。
当然BGA也有缺点:
新型封装设计会面临一定的阻力。
对焊点的可靠性要求更严格。
检测花费很大,需要使用X光。
返修方法更困难,同时返修后不能再利用。
对温度敏感。
小批量生产成本高。
BGA器件的安装
因为人们已经习惯了使用小间距QFP,所以一种新的工艺出台,必须需要有比细间QFP更加强大的优点,人们才可能接受它。与细间距QFP封装相比,BGA封装很容易。这是因为可以使用现有的表面安装设备贴装BGA。同时BGA封装与其他多引脚封装相比,所需要的资金较低。另外BGA也与现有的其它工艺方法相兼容,而且大部分不同尺寸的BGA元件都可以用盘和带来装