BGA技术与质量控制.doc

BGA技术与质量控制BGA技术简介BGA技术的研究始于60年代，最早被美国IBM公司采用，但一直到90年代初，BGA才真正进入实用化的阶段。在80年代，人们对电子电路小型化和I/O引线数提出了更高的要求。为了适应这一要求，QFP的引脚间距目前已从127MM发展到了03MM。由于引脚间距不断缩小，I/O数不断增加，封装体积也不断加大，给电路组装生产带来了许多困难，导致成品率下降和组装成本的提高。另方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，03MM已是QFP引脚间距的极限，这都限制了组装密度的提高。于是一种先进的芯片封装BGA（BALLGRIDARRAY）应运而生，BGA是球栅阵列的英文缩写，它的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，引线间距大，引线长度短，这样BGA消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。BGA技术的优点是可增加I/O数和间距，消除QFP技术的高I/0数带来的生产成本和可靠性问题。JEDEC电子器件工程联合会JC11的工业部门制定了BGA封装的物理标准，BGA与QFP相比的最大优点是I/O引线间距大，已注册的引线间距有10、127和15MM，而且目前正在推荐由127MM和15MM间距的BGA取代04MM05MM的精细间距器件。BGA器件的结构可按焊点形状分为两类球形焊点和校状焊点。球形焊点包括陶瓷球栅阵列CBGACERAMICBALLGRIDARRAY、载带自动键合球栅阵列TBGATAPEAUTOMATECBALLGRIDARRAY塑料球栅阵列PBGAPLASTICBALLARRAY。CBGA、TBGA和PBGA是按封装方式的不同而划分的。柱形焊点称为CCGACERAMICCOLUMNGRIDARRAY。BGA技术的出现是IC器件从四边引线封装到阵列焊点封装的一大进步，它实现了器件更小、引线更多，以及优良的电性能，另外还有一些超过常规组装技术的性能优势。这些性能优势包括高密度的I/O接口、良好的热耗散性能，以及能够使小型元器件具有较高的时钟频率。由于BGA器件相对而言其间距较大，它在再流焊接过程中具有自动排列定位的能力，所以它比相类似的其它元器件，例如QFP，操作便捷，在组装时具有高可靠性。据国外一些印刷电路板制造技术资料反映，BGA器件在使用常规的SMT工艺规程和设备进行组装生产时，能够始终如一地实现缺陷率小于20