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全面认识BGA(Ball Grid Array)焊球阵列/球栅阵列与BGA芯片封装清洗介绍

合明科技 👁 2005 Tags:倒装芯片工艺焊球连接工艺 (SBC)PBGA

BGA(Ball Grid Array焊球阵列/球栅阵列

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定义:它是在基板的下边按面阵方式引出球形引脚,在基板上面贴装LSI芯片,是LSI芯片常用的一种表面贴装型封装形式。

一、BGA 概念和特点

  1.  Ball Grid Array- 焊球阵列

  2. 解决了OFP等周边引脚封装难以解决的高I/O引脚数问题

  3. 特点

  4. 失效率低,比Fine-pitch QFP降低两个量级

  5. 焊点节距: 1.5mm/1.27mm/0.8mm

  6. 引脚为焊球不易变形,改善共面性,减少共面失效口引脚短,减小了L、C,改善电性能

  7. “自对准”效应,减少安装、焊接失效率

  8. 散热性能好

  9. 适合MCM封装,实现高密度、高性能

二、BGA分类

  1. 按基板类型分类:

  2.  PBGA (Plastic BGA)口与基板热匹配性好,成本低口缺点:对湿气敏感

  3.  CBGA(Ceramic BGA)

  4. 可靠性高,对湿气不敏感

  5. 缺点:热匹配性差,成本高 TBGA (Tape BGA)

  6. 利用TAB技术实现芯片连接,最薄型的BGA封装经济型封装口缺点:对湿气敏感,对热敏感

三、Different Types of BGA

PBGA:Plastic Ball Grid Array

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CPBGA:Cavity Plastic Ball Grid Array

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TBGAFlip Chip:

Tape Ball Grid Array

Tape基板和TAB技术

(PI/Adhesive/Cu)

轻且薄,体积更小;

I/O数量可达700pin

电性能和散热性更好.

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CBGA Wire Bond:Ceramic Ball Grid Array

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CBGA  Flip Chip - Cap:Ceramic Ball Grid Array

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四、BGA Process

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五、Plastic BGA Process

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  1. 口将硅芯片用银胶黏着在BT-基板的Pad上;

  2. 口用金线将硅晶粒的焊点与金手指连接;

  3. 口用环氧树醋及压铸模将硅芯片与金线封包住;

  4. 口盖印、植球、成形。

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六、PBGA Process Flow

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七、PBGA Example

用于DSPs产品

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八、TBGA Structure

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自动载带焊技术的延伸,利用TAB实现芯片连接

九、TBGA Process Flow

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十、CBGA Structure

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源于IBM的C4倒装芯片工艺,采用双焊料结构。亦称焊球连接工艺 (SBC)

十一、CBGA Process

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  1. 五层陶瓷基板,包括: 信号层、电源层和接地层;

  2. C4技术FCB实现芯片焊接;

  3.  陶瓷封盖密封焊接,填充导热树脂散热。

十二、BGA芯片封装清洗:

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。


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