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      電子百科 | BGA封裝知多少

      作者: 迅得電子
      發布日期: 2019-07-15 00:00:00

      隨著高密度電子技術的不斷發展以及人們對電子產品在小體積、多功能、高性能、高密度等方面要求的提升,BGA器件越來越廣泛地應用到電子產品中,我們在應用BGA封裝的同時有必要對其進行詳細的了解,以便更好地將BGA應用在更多的電子產品中,最終提高電子產品的可靠性。



      什么是BGA封裝



      BGA是英文Ball Grid Array的縮寫,中文翻譯為球柵陣列封裝,BGA封裝產生于20世紀90年代,當時,隨著芯片集成度不斷提高,I/O引腳數相應增加,電子產品的功耗也不斷增大,電子產業對集成電路封裝的要求變得更加嚴格。為了滿足電子產品輕、薄、短、小和功能多樣化、生產綠色化等方面的需求,BGA封裝開始應用于生產。



      BGA封裝的引腳隱藏在封裝體下面,并且以圓形或柱狀焊點形式通過陣列方式分布,這也就是球柵陣列名字的來源。BGA封裝的引腳變短了,但密度變高了,電性能、散熱性能都得到了巨大的提升,體積反而變小了。



      BGA封裝的優點和缺點



        BGA封裝的優點:

          ? 組裝成品率提高
          ? 電熱性能改善
          ? 體積、質量減小
          ? 寄生參數減小
          ? 信號傳輸延遲小
          ? 使用頻率提升
          ? 產品可靠性高

       

        BGA封裝的缺點:

          ×焊接后檢驗需要通過X射線
          ×電子生產成本增加
          ×返修成本增加



      BGA封裝器件焊接工藝



      BGA封裝器件由于其特點對焊接提出了不小的挑戰,再加上BGA封裝器件的焊接缺陷檢查限制和返修困難,BGA封裝器件的焊接技術需要特別注意,保障產品的高可靠性。BGA封裝器件的焊接工藝需要從鋼網、錫膏、焊接溫度設置和焊接后檢查幾個角度入手。



        a. 鋼網

          在焊接BGA封裝器件的時候,鋼網的厚度需要特別留意。通常,鋼網的厚度為0.15mm,但當鋼網應用于BGA封裝器件焊接的時候,因為BGA器件的焊點就是焊錫,會隨著溫度的上升不斷融化,那么0.15mm厚的鋼網很有可能造成連錫。應適當控制鋼網的厚度,根據迅得組裝生產經驗,厚度為0.12mm的鋼網對于BGA器件來說特別合適,同時,增大鋼網開口面積,這樣不但解決了BGA封裝元器件的錫膏過多問題,也能保證其他料件的焊接質量。



        b. 錫膏
           BGA封裝元器件的引腳間距比較小,而且間距隨著技術的提升會越來越小,如果錫膏的金屬顆粒過大,也會引起連錫效應。所以,在選擇錫膏的時候,要特別注意BGA封裝器件的需求,選用金屬顆粒較小的錫膏,并且在量產前要多進行試產,最終找到最合適的錫膏。同時,錫膏的取用也要嚴格按照常規要求,使用前要低溫保存,開蓋前要在室溫環境下回溫,一旦開蓋,就要在規定時間內使用完畢。

        

        c. 焊接溫度設置
          在SMT貼片組裝過程中,通常使用回流焊接,回流焊爐內包含四個溫區:預熱區、溫升區、回流區和冷卻區。在為BGA封裝器件進行焊接之前,要科學設置各區域溫度,并且要采用熱電偶探頭測試焊點附近的溫度。同時,需要注意,BGA的錫球是無鉛的,其余元器件時有鉛的,這時在溫度設置方面要嚴格計算,既可以滿足無鉛和有鉛焊接的需求,又不會造成缺陷的產生。


        d. 焊接后檢驗
          如上文所說,BGA封裝器件的焊點由于在封裝體下面,目檢很難看出,但是目檢仍然能夠幫助判斷元件是否有偏移,極性是否正確,因此,要充分利用目檢對BGA封裝器件的焊接情況進行檢驗,有利于避免BGA器件的一些表面焊接缺陷。



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