[工學(xué)]第5章bga和csp的封裝技術(shù)-資料下載頁
2025-02-16 22:43本頁面
【正文】 8. 封裝件占據(jù)電路 板面積 (預(yù)留焊位 ) BGA和傳統(tǒng)的 SMD返修工藝的異同如下： (1)返修 BGA時(shí)，要充分預(yù)熱。 (2)BGA和其他引腳 SMD的最終預(yù)熱溫度類似，但預(yù)熱升溫速度不同 ,BGA要整體升溫后才能使焊球熔化，故要緩慢升溫，預(yù)熱曲線較平緩。 (3)必須同時(shí)加熱 BGA 封裝件的所有焊球。 PGA、 CBGA與 QFP三種封裝技術(shù)的性能比較見下表。 10. PGA、 CBGA和 QFP三種封裝技術(shù)性能比較 四個(gè)因素影響焊點(diǎn)可靠性和表面安裝成品率： 基板焊區(qū)焊接性能、元器件引腳焊接性能、元器件引腳共面性能和焊膏量。一般認(rèn)為， PWB和元器件的焊接性能對(duì) BGA和 QFP表面安裝成本的影響最大。 9. 焊點(diǎn)可靠性 PGA和 CBGA封裝在 RS6000型計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較見下表。 11. PGA、 CBGA封裝在 RS6000型計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能比較 不同封裝技術(shù)采用的引腳節(jié)距規(guī)范見下表。 12. 不同的芯片封裝技術(shù)采用的引腳節(jié)距規(guī)范 BGA與 CSP的可靠性 BGA和 CSP封裝件在運(yùn)輸過程中受到振動(dòng)，在工作時(shí)受到熱應(yīng)力、機(jī)械力的作用，這些因素作用到焊球上，就表現(xiàn)為彎曲和扭曲兩種形式。當(dāng)焊球所能承受的作用力超過一定極限時(shí)，就發(fā)生失效現(xiàn)象。 在研究焊點(diǎn)的熱循環(huán)疲勞時(shí)，要區(qū)分不同結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別。疲勞取決于封裝引腳（焊球）、焊料量、焊球材料和幾何形狀。 封裝引腳對(duì) BGA封裝件的性能影響最大。焊料的機(jī)械性能也影響組件的熱循環(huán)壽命。 概述 1. 橋連 BGA和 CSP在安裝焊接時(shí)焊球與基板的完好連接至關(guān)重要，常出現(xiàn)的焊球連接缺陷有如下幾種： 焊球連接缺陷 焊料過量，鄰近焊球之間形成橋連。這種缺陷很少，但很嚴(yán)重。如右圖所示。 2. 連接不充分 焊料太少，不能在焊球和基板之間形成牢固的連接，導(dǎo)致早期失效。如右圖所示。 3. 空洞 沾污及焊膏問題造成空洞。比例較大時(shí)，焊球連接強(qiáng)度弱化。如右圖所示。 4. 斷開 基板過分翹曲，又沒有足夠的焊料使斷開的空隙連接起來。如右圖所示。 5. 浸潤性差 焊區(qū)或焊球的浸潤性差，造成連接斷開。焊區(qū)浸潤性差使焊料向焊球周邊流動(dòng)，而焊球的浸潤性差使焊料聚集于焊區(qū)上面積很小的區(qū)域。如右圖所示。 6. 形成焊料小球 小的焊料球由再流焊時(shí)濺出的焊料形成，是潛在短路缺陷的隱患。如右圖所示。 7. 誤對(duì)準(zhǔn) 焊球重心不在焊區(qū)中心。 BGA雖有極強(qiáng)的自對(duì)準(zhǔn)能力 ,但是，在安放時(shí)焊球和焊區(qū)之間的誤對(duì)準(zhǔn)（對(duì)準(zhǔn)偏差超標(biāo)時(shí)）會(huì)造成這種缺陷。如右圖所示。 BGA與 CSP的生產(chǎn)和應(yīng)用 目前世界上許多國家都生產(chǎn)、應(yīng)用 BGA和 CSP封裝件。 概述 BGA和 CSP的應(yīng)用范圍越來越廣，它對(duì)電子整機(jī)產(chǎn)品向體積小、重量輕、高可靠性和多功能方向的發(fā)展起著舉足輕重的作用；特別是對(duì)便攜式電子信息產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，其促進(jìn)作用更為突出。 目前，工作站的制造商如 HP、 IBM、 Silicon和 Sun Microsystems均銷售帶有 BGA的系統(tǒng)，是高 I/O數(shù)封裝 —— TBGA、PBGA、 CBGA的主要用戶。 在數(shù)字?jǐn)z錄一體機(jī)、手持電話、筆記本電腦和存儲(chǔ)卡等產(chǎn)品中，還有數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP）、專用集成電路（ ASIC）和微控制器正采用 CSP封裝。此外， CSP在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ DRAM）和快閃存儲(chǔ)器方面的應(yīng)用也日益增多。 P155表 515列出了 BGA和 CSP封裝件的應(yīng)用范圍。 典型應(yīng)用實(shí)例介紹 1. CSP在手持電話中的應(yīng)用 Sharp公司于 1996年 8月開始批量生產(chǎn) CSP封裝產(chǎn)品，主要用于便攜式電子產(chǎn)品 ,如手持電話、掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)等。 P156表 516為 Sharp公司 CSP封裝系列產(chǎn)品參數(shù)，表 517為手持電話采用 CSP后的效果。 下圖為 Sharp公司 CSP封裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。由于將 CSP用于手持電話，可以采用積木 式 (疊片式 )多層基 板，使板尺寸減小 約 35%,并使產(chǎn)品的 體積和重量減小 30%∽ 44%。 2. TBGA在筆記本電腦中的應(yīng)用 Toshiba公司將 BGA技術(shù)用于 Libretto系列筆記本電腦中。其中， Libretto中的 ASIC采用 40mm見方、 576個(gè)引腳的 TBGA封裝；在其他型號(hào)的筆記本電腦中，采用 35mm見方、 480個(gè)引腳的TBGA。下圖為 Toshiba公司的 TBGA結(jié)構(gòu)。
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