新型封裝器件對smt的影響-文庫吧
2025-06-07 15:50 本頁面
【正文】 量引腳數(shù)量的QFP封裝器件的，它是在市場上可以獲取的價格最低且具有大量引腳數(shù)量的BGA封裝器件。 帶載球珊陣列封裝（TBGA） TBGA或者SuperBGA器件常常被應(yīng)用在要求使用較低的外輪廓形狀，同時又要求具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能的場合之中。對于TBGA器件來說，較為理想的可以滿足應(yīng)用要求的互連點要求為60~600個，這里通常使用一個可以容納一個散熱器的QFP。在具有高熱應(yīng)用的場合中，TBGA器件就熱性能、電性能和可靠性來說，顯然要優(yōu)于另一個選擇方案中的PBGA器件、常規(guī)的QFP器件和熱增強(qiáng)型QFP器件。TBGA器件擁有一個向下凹坑結(jié)構(gòu)形式的管芯，該管芯被安置在一個完整的銅散熱器上。該散熱器對封裝器件而言，起到了加強(qiáng)肋和載體的作用。管芯通過引線被鍵合至一個簿簿的（）柔性化聚酰亞胺絕緣基片上，通過粘接劑粘接至銅散熱器上，從而提供良好的封裝器件剛性和熱量散發(fā)的能力。盡管銅散熱器和PCB之間的熱膨脹系數(shù)，比起PBGA器件來說有相當(dāng)大的差異，但柔性化絕緣基片和低共熔點焊點的組合，相當(dāng)于在金屬部件和電路板之間建立了一個CTE的緩沖層。焊料球在封裝器件和電路板之間形成了物理和電氣連接?，F(xiàn)在對于SuperBGA器件來說，采用低共熔點63Sn/37Pb焊料球；而對于TBGA器件來說，采用62Sn/36Pb/2Ag的焊料球，、。 近期在美國NEPCONWest39。99展覽會上，TAC推出的生產(chǎn)線上所展示的TBGA為3535mm的器件，它具有352個焊料球。這種器件很容易使用標(biāo)準(zhǔn)的SMT工藝處理方式進(jìn)行安置。一般情況下要求使用元器件灰度識別攝像機(jī)，以進(jìn)行焊料球?qū)嶋H形態(tài)和損壞情況的檢驗。與PBGA封裝器件相比較，TBGA器件可以提供更加良好的熱耗散性能，這主要是歸于它采用了金屬結(jié)構(gòu)的緣故，但是這樣一來引發(fā)了顯著的價格上升。 采用公制尺寸的矩型扁平封裝（MQFP） MQFP封裝器件是當(dāng)今最普遍采用的、且性能價格比較好的具有大量引腳數(shù)量的元器件。MQFP器件的尺寸范圍從1010mm，一直到4040mm；引腳數(shù)量的范圍從44至304條引腳。無論是尺寸還是引腳數(shù)量均符合在JEDEC（JointElectronicDeviceEngineering電子器件工程聯(lián)合會）規(guī)范中，對矩型扁平封裝器件的有關(guān)規(guī)定。許多MQFP封裝器件能夠?qū)⒐苄揪o靠一金屬散熱器進(jìn)行安置，以增強(qiáng)其熱傳導(dǎo)性能。在MQFP器件家族中的EDQUAD器件，可以允許將管芯直接安置在一個完整的銅散熱器上。它可以采用管芯向上的形式，也可以采用管芯向下的形式。采用管芯向下的形式時，可以將散熱器安置在MQFP器件的頂部，使其暴露在周圍的空氣環(huán)境中，以增加熱耗散性能。在這種結(jié)構(gòu)形式之中，可以采用外置的翅片型散熱器，以進(jìn)一步增強(qiáng)熱耗散性能。采用管芯向上的形式時，銅制散熱器可以被隱藏在元器件體的下方，通過導(dǎo)熱粘接劑或者焊料與母板實現(xiàn)互連，以實現(xiàn)將元器件上的熱量傳遞至PCB上面。但是當(dāng)對MQFP器件增強(qiáng)熱設(shè)計能力的同時，卻意味著費用的增加。雖然因為在增加熱設(shè)計性能的同時，增加了費用的支出，但當(dāng)我們從整個產(chǎn)品的整體性能上來考慮時，可以認(rèn)為在封裝器件上增加這些費用是合算的。 在美國NEPCONWest39。99展覽會中TAC推出的生產(chǎn)線上，一些MQFP封裝器件被安置在不同的電路板上面。在TAC推出的波峰焊接生產(chǎn)線上所顯示的EDQUADMQFP封裝器件是一種具有240條引腳，元器件的尺寸為3232mm。該封裝器件采用了管芯向下的形式，所以整個銅散熱器被暴露在空氣之中。其供料形式采用了標(biāo)準(zhǔn)的JEDEC塑料模壓托架。 直接芯片連接（DCA） 直接芯片連接（directchipattach簡稱DCA）技術(shù)，顧名思義就是將硅集成電路（管芯）直接安置在電路板上面。它又可以分為兩種非常普遍的連接形式：倒裝芯片（flipchip簡稱FP）和板上芯片(chiponboard簡稱COB)。而每一項技術(shù)都有著不同的變化形式，下面分別介紹。 (1)倒裝芯片 倒裝芯片的基本思路是使用一個硅管芯，通過類似凸緣連接的方式連接至相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的引線鍵合焊盤上，這種具有凸緣的器件直接與PCB實現(xiàn)互連。這種倒裝芯片所具有的優(yōu)點包括能夠降低阻抗和增強(qiáng)電性能，這是由于降低了管芯至基片的互連距離，這樣也就能夠增加頻率。極小的尺寸是一項很重要的優(yōu)點，它能夠有效地降低板的空間要求，最終形成產(chǎn)品的小型化、微型化。對倒裝芯片而言，同樣也存在著不少的缺點。其中包括：需要采用特殊的工藝處理方式和特殊的材料，以可靠地固定倒裝芯片；硅管芯與絕大多數(shù)普遍采用的有機(jī)物基片之間存在著很大的熱膨脹系數(shù)失諧現(xiàn)象；以及在實施對倒裝芯片的測試工作時是相當(dāng)困難的。 對于那些必須使用倒裝芯片的公司來說，有關(guān)凸緣冶金技術(shù)（bumpmetallurgies）能夠從管芯凸緣制造公司處獲得。凸緣冶金技術(shù)包括：低共熔點焊料、高溫焊料、鎳/金和導(dǎo)電粘接劑。一般情況下，絕大多數(shù)凸緣冶金技術(shù)采用低共熔點焊料，然而由于導(dǎo)電粘接劑可以很方便地通過篩網(wǎng)印刷印刷至管芯連接焊盤上，所以使用粘接倒裝芯片的作法增加了。使用高鉛焊料凸緣的傳統(tǒng)C4倒裝芯片占領(lǐng)了高端、高可靠性產(chǎn)品的市場份額，很大的容量證明采用高溫焊料的管芯凸緣的費用是可以被接受的。 在TAC中，使用了兩種不同類形的倒裝芯片：低共熔點焊料凸緣芯片和高溫焊料凸緣芯片。倒裝芯片的使用包括裝配工藝處理，它比起在SMT組裝中所使用的來說顯得更加復(fù)雜。為了能夠有效地實現(xiàn)低共熔點倒裝芯片的工藝處理，一般焊劑涂覆裝置和管芯粘接裝置，應(yīng)用在管芯凸緣或者安裝焊盤上的局部焊劑涂覆中，以精確地貼裝管芯。在TAC中，管芯的低
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