BGA是什么(BGA封装技术有什么特点_三大BGA封装工艺及流程介绍)

随着市场对芯片集成度要求的提高,I/O引脚数量急剧增加,功耗也随之增加,使得集成电路的封装更加严格。为了适应发展的需要,BGA封装已经应用到生产中。BGA又称球引脚栅格阵列封装技术,是一种高密度表面贴装封装技术。在封装的底部,引脚都是球形的,呈网格状排列,因此得名BGA。

目前主板控制芯片组多采用这种封装工艺,材料多为陶瓷。BGA技术封装的存储器,在体积不变的情况下,可以增加2到3倍的存储容量。与TSOP相比,BGA具有更小的体积、更好的散热性能和电气性能。

两种BGA封装技术的特点

BGA封装存储器:BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点的形式分布在封装下方。BGA技术的优势在于,虽然I/O引脚数量增加了,但引脚间距没有减小,从而提高了组装良率;虽然功耗增加,但BGA可以采用可控崩片法焊接,提高其电热性能。与以前的封装技术相比,厚度和重量减小;寄生参数降低,信号传输延迟小,使用频率大大提高;共面焊接可用于装配,可靠性高。

TinyBGA封装内存:采用TinyBGA封装技术的内存产品在同等容量下只有TSOP封装的1/3。TSOP封装存储器的引脚从芯片外围引出,TinyBGA从芯片中心引出。这种方法有效地缩短了信号的传输距离,信号传输线的长度仅为传统TSOP技术的1/4,因此信号衰减也减小了。这不仅大大提高了芯片的抗干扰和抗噪声性能,还提高了电气性能。

基板或中间层是BGA封装的一个非常重要的部分,它不仅可以用于互连布线,还可以用于阻抗控制和电感/电阻/电容集成。因此,要求基板材料具有高玻璃化转变温度rS(约175~230)、高尺寸稳定性和低吸湿性、良好的电性能和高可靠性。金属膜、绝缘层和衬底介质也应该具有高粘附力。

三种BGA封装工艺和流程

一、引线键合PBGA的封装工艺

PBGA衬底的制备

在BT树脂/玻璃芯板两面层压极薄(12~18m厚)铜箔,然后进行钻孔和通孔金属化。使用传统的PCB plus 3232技术,在基板的两侧制作图案,例如导电带、电极和用于安装焊球的焊盘阵列。然后加上阻焊膜,做出图案,露出电极和焊接区域。为了提高生产效率,一个基板通常包含多个PBG基板。

2、包装流程

晶圆减薄晶圆切割芯片键合等离子清洗引线键合等离子清洗塑封焊球组装回流焊表面打标分离最终检验测试桶封装。

:CBGA包装流程

1、陶瓷基板

FC-CBGA的基片是多层陶瓷基片,其制作相当困难。因为基板布线密度高,间距窄,通孔多,基板共面度高。其主要工艺是:首先将多层陶瓷片高温共烧成多层陶瓷金属化基板,然后在基板上制作多层金属布线,再进行电镀。在CBGA组装中,基板、芯片和PCB之间的CTE失配是导致CBGA产品失效的主要因素。为了改善这种情况,除了CCGA结构之外,还可以使用另一种陶瓷衬底——HITCE陶瓷衬底。

2、包装流程

制备晶圆凸点-晶圆切割-芯片倒装焊和回流焊-热脂填底、分配密封焊料-密封-组装焊球-回流焊-打标-分离-最终检验-测试-封装。

三、包装流程

TBGA的载带通常由聚酰亚胺材料制成。制造时,载带两面覆铜,然后镀镍金,再冲通孔,金属化通孔,制作图案。在这种引线键合的TBGA中,封装的热沉是封装的固化体,是封装的芯腔基底,所以在封装前要用压敏胶将载带粘接到热沉上。

2、包装流程

晶圆减薄晶圆切割芯片键合清洗引线键合等离子清洗液体密封剂填充焊球组装回流焊表面标记分离最终检验测试封装。

BGA封装之所以受欢迎,主要是因为其优势明显,在封装密度、电气性能、成本等方面的独特优势,使其取代了传统的封装方式。随着时间的推移,BGA封装会越来越完善,性价比会进一步提高。BGA封装具有灵活性和优异的性能,未来前景广阔。