BGA技術介紹
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摘 要：BGA是是現代組裝技術的新概念，它的出現促進SMT（表面貼裝技術）與SMD（表面貼裝元器件）的發展和革新，并將成為高密度、高性能、多功能及高I/O數封裝的最佳選擇。本文簡要介紹了BGA的概念、發展現狀、應用情況以及一些生產中應用的檢測方法等，并討論了BGA的返修工藝。
關鍵詞：表面組裝技術；球柵陣列封裝；檢測；X射線；質量控制；返修。
隨著科學技術的不斷發展，現代社會與電子技術息息相關，超小型移動電話、超小型步話機、便攜式計算機、存儲器、硬盤驅動器、光盤驅動器、高清晰度電視機等都對產品的小型化、輕型化提出了苛刻的要求。要達到達一目標，就必須在生產工藝、元器件方面著手進行深入研究。ＳＭＴ（Surface Mount Technology)表面安裝技術順應了這一潮流，為實現電子產品的輕、薄、短、小打下了基礎。
?。樱停约夹g進入９０年代以來，走向了成熟的階段，但隨著電子產品向便攜式／小型化、網絡化和多媒體化方向的迅速發展，對電子組裝技術提出了更高的要求，新的高密度組裝技術不斷涌現，其中ＢＧＡ（Ball Grid Array球柵陣列封裝)就是一項已經進入實用化階段的高密度組裝技術。本文將就ＢＧＡ器件的組裝特點以及焊點的質量控制作一介紹。
一、ＢＧＡ 技術簡介
?。拢牵良夹g的研究始于６０年代，最早被美國ＩＢＭ公司采用，但一直到９０年代初，ＢＧＡ 才真正進入實用化的階段。
在８０年代，人們對電子電路小型化和I/O引線數提出了更高的要求。為了適應這一要求，ＱＦＰ的引腳間距目前已從1.27mm發展到了0.3mm。由于引腳間距不斷縮小，I/O數不斷增加，封裝體積也不斷加大，給電路組裝生產帶來了許多困難，導致成品率下降和組裝成本的提高。另方面由于受器件引腳框架加工精度等制造技術的限制，０．３ｍｍ已是ＱＦＰ引腳間距的極限，這都限制了組裝密度的提高。于是一種先進的芯片封裝ＢＧＡ（Ball Grid Array）應運而生，ＢＧＡ是球柵陣列的英文縮寫，它的Ｉ／Ｏ端子以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面，引線間距大，引線長度短，這樣ＢＧＡ消除了精細間距器件中由于引線而引起的共面度和翹曲的問題。ＢＧＡ技術的優點是可增加Ｉ／Ｏ數和間距，消除ＱＦＰ技術的高Ｉ／０數帶來的生產成本和可靠性問題。
?。剩牛模牛茫娮悠骷こ搪摵蠒ǎ剩茫保保┑墓I部門制定了ＢＧＡ封裝的物理標準，ＢＧＡ與ＱＦＰ相比的最大優點是Ｉ／Ｏ引線間距大，已注冊的引線間距有１．０、１．２７和１．５ｍｍ，而且目前正在推薦由１．２７ｍｍ和１．５ｍｍ間距的ＢＧＡ取代０．４ｍｍ－０．５ｍｍ的精細間距器件。
?。拢牵疗骷慕Y構可按焊點形狀分為兩類：球形焊點和柱狀焊點。球形焊點包括陶瓷球柵陣列 ＣＢＧＡ（Ceramic Ball Grid Array）、載帶自動鍵合球柵陣列 ＴＢＧＡ（Tape Automatec Ball Grid Array）塑料球柵陣列ＰＢＧＡ（Plastic Ball Array）。 ＣＢＧＡ、ＴＢＧＡ和ＰＢＧＡ是按封裝方式的不同而劃分的。柱形焊點稱為ＣＣＧＡ(Ceramic Column Grid Array)。
?。拢牵良夹g的出現是ＩＣ器件從四邊引線封裝到陣列焊點封裝的一大進步，它實現了器件更小、引線更多，以及優良的電性能，另外還有一些超過常規組裝技術的性能優勢。這些性能優勢包括高密度的Ｉ／Ｏ接口、良好的熱耗散性能，以及能夠使小型元器件具有較高的時鐘頻率。
由于ＢＧＡ器件相對而言其間距較大，它在回流焊接過程中具有自動排列定位的能力，所以它比相類似的其它元器件，例如ＱＦＰ，操作便捷，在組裝時具有高可靠性。據國外一些印刷電路板制造技術資料反映， ＢＧＡ器件在使用常規的ＳＭＴ工藝規程和設備進行組裝生產時，能夠始終如一地實現缺陷率小于２０ＰＰＭ（Parts Per Million，百萬分率缺陷數），而與之相對應的器件，例如ＱＦＰ，在組裝過程中所形成的產品缺陷率至少要超過其１０倍。
綜上所述，ＢＧＡ器件的性能和組裝優于常規的元器件，但是許多生產廠家仍然不愿意投資開發大批量生產ＢＧＡ器件的能力。究其原因主要是ＢＧＡ器件焊接點的測試相當困難，不容易保證其質量和可靠性。
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標簽： BGA 焊接 分類： 助焊膏技術
