BGA和CSP技术ppt课件

BGAMotorola用BT树脂取代陶瓷基板并与Citizen合作开发模塑的工艺1989,Motorola成功实现模压树脂阵列载体封装OMPAC；1992,Compaq在PC机中成功应用OMPAC封装,6,BGA(BallGridArray),7,BGA(BallGridArray),BGA示例美国LSILogic公司推出的FPBGA-4L。共有四层有机材料的衬底，它的膨胀系数同印制电路板材料十分接近。硅芯片直接接触到铜的散热板上，所以具有很好的散热性能。每边的尺寸最大达40mm，引出端最多可达1157个。,8,BGA(BallGridArray),BGA封装的分类,分类并不绝对：塑料球栅阵列，陶瓷球栅阵列，陶瓷圆柱栅格阵列以及载带球栅阵列,9,BGA(BallGridArray),塑封BGA（PBGA）,10,BGA(BallGridArray),塑封BGA（PBGA）225个引出端的PBGA示意图,11,BGA(BallGridArray),PBGA是目前最主要的BGA封装PBGA的主要工艺流程,12,BGA(BallGridArray),PBGA的主要工艺流程,13,BGA(BallGridArray),加强版PBGA,14,BGA(BallGridArray),陶瓷BGA(CBGA）,15,BGA(BallGridArray),陶瓷BGA(CBGA）IBM的CCGA倒装焊芯片,采用焊料柱代替BGA中的焊球，得到CGA（ColumnGridArray）CGA的目的在于增强可靠性，缓解热应力,16,BGA(BallGridArray),载带BGA（TBGA）,17,BGA(BallGridArray),载带BGA（TBGA）IBM-TBGA结构示意,18,BGA(BallGridArray),BGA的芯片安装方式（引线键合，芯片朝上）,19,BGA(BallGridArray),BGA的芯片安装方式（引线键合，芯片朝下）,20,BGA(BallGridArray),BGA的芯片安装方式（C4FlipChip）,21,BGA(BallGridArray),IBM的SRAM芯片（FC-PBGA）,Motorola的PowerPC芯片(FC-PBGA),22,BGA(BallGridArray),自对准功能焊球熔化，具有自对准功能，对准容差可为焊球直径的50%,23,BGA(BallGridArray),BGA封装的缺点如果焊球数量多、节距小，PCB必须为多层板。由于焊球同PCB之间的热失配大，必须要使用Underfill。焊点都在封装体下，不易检测和返修。焊球数150时，性能价格比不及QFP。可靠性方面还需要进一步提高。,24,BGA(BallGridArray),真空植球,25,BGA(BallGridArray),焊球质量分析,26,BGA(BallGridArray),BGA的检测由于BGA在焊接后焊点隐藏在封装体下，给传统的检测手段尤其是目测带来了极大的挑战，为了在线检测产品，一种新型的设备X射线检测仪被用于对BGA等焊接的检测。,27,BGA(BallGridArray),X射线检查仪结构示意图,28,BGA(BallGridArray),29,BGA(BallGridArray),不同封装材料对X-ray射线的不同不透明系数得到的焊点灰度图像显示了材料在密度及厚度上的差异，可以检测出焊点是否移位锡珠及桥接，但是由于焊球与焊盘具有垂直重叠的特征，BGA元件的焊缝被其引线的焊遮掩，所以不能检测BGA焊点中的焊料不足、气孔、虚焊等缺陷。断面X-ray检测断面X-ray检测通过一个聚焦断面，使目标区域上下平面散焦的方法对焊接区进行检测，解决了焊球与焊盘垂直重叠的问题。根据不同部位的剖面，可以得到每个剖面的基本参数，便于进行焊点的辨别。,30,BGA(BallGridArray),断面x-ray检测的优点焊点的中心是否重合判断焊点移位焊点的直径判断焊料不足、开路每个剖面圆环的厚度判断润湿不够及气孔焊点相对于已知圆度的圆形的形状误差判断元件移位及润湿情况,31,BGA(BallGridArray),失效实例,32,BGA(BallGridArray),缺陷种类,少锡(LessSolder),焊锡变形,33,BGA(BallGridArray),错位(Mis-alignment),桥接(Bridge),34,CSP（ChipSizePackage）,什么是芯片尺寸封装？,S基板/Sdie1.2（或1.4，2）ChipSize/ScalePackage,35,CSP（ChipSizePackage）,CSP基本概念PackageSize1.2ChipSizePackageSizeChipSize+1mmPackageThickness1mm,36,CSP（ChipSizePackage）,37,CSP（ChipSizePackage）,CSP的分类,38,CSP（ChipSizePackage）,几种典型的芯片尺寸封装,39,CSP（ChipSizePackage）,几种芯片尺寸封装简介LOC-CSP流程,40,CSP（ChipSizePackage）,LOC-CSP流程,41,CSP（ChipSizePackage）,Tessera的MicroBGA,usedforFlashMemoryandDRAM,42,CSP（ChipSizePackage）,MitsubishiCSP的再布线,43,CSP（ChipSizePackage）,Fujitsu公司的MicroBGA,44,CSP（ChipSizePackage）,45,CSP（ChipSizePackage）,46,CSP（ChipSizePackage）,47,CSP（ChipSizePackage）,Fujitsu公司的QFN（QuadFlatNonleadedPackage）CSP,48,CSP（ChipSizePackage）,49,CSP（ChipSizePackage）,Fujitsu的BCC（BumpChipCarrier）封装,50,CSP（ChipSizePackage）,1)没有基板，从而降低了贴装高度（PKG厚度0.8-0.6MM)2)接触端子的站高仅75，因此更加容易安装到电路板上3)可适应无铅化要求(端子部分为Au/Pd，可适应电镀260高温回流)4)centerpad直接接触电路板，散热性能高(BCC+)5)高电气特性(没有基板，缩短了电传播距离、centerpad接地/BCC+)6)设计灵活有弹性7)组装测试(FR-MAP)，提高了生产效率,51,CSP（ChipSizePackage）,BCC及BCC+的结构,提高了高频性能(接地键合)高散热性二次安装可靠性高,52,CSP（ChipSizePackage）,Bump结构,53,CSP（ChipSizePackage）,BCC与QFP比较,54,CSP（ChipSizePackage）,BCC-CSP流程示意图,55,CSP（ChipSizePackage）,56,CSP（ChipSizePackage）,57,CSP（ChipSizePackage）,CSP的典型应用,IntelFlashMemoriesinCSPwith40I/O,58,CSP（ChipSizePackage）,CSP的其他应用,59,CSP（ChipSizePac