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球柵陣列具備怎樣的特點(diǎn)

PCB線路板打樣 ? 來源:ct ? 2019-09-19 14:31 ? 次閱讀
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隨著電子設(shè)備尺寸的縮小,間距尺寸急劇減小。這些組件被包裝在PCB上,就像玉米穗中的谷物一樣。所有這些都導(dǎo)致了最有效的元件包之一,球柵陣列(BGA)。

元件連接到PCB的方式將產(chǎn)生重大影響穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)效率。由于芯片上的引腳數(shù)量顯著增加,BGA成為現(xiàn)實(shí)。

什么是BGA?

球柵陣列是一個(gè)表面沒有引線的安裝設(shè)備(SMD)組件。該SMD封裝采用一系列金屬球,這些金屬球由焊料制成,稱為焊球,用于互連。這些焊球固定在封裝底部的層壓基板上。

BGA的芯片/芯片通過引線鍵合或倒裝芯片技術(shù)連接到基板。 BGA的內(nèi)部部分由內(nèi)部導(dǎo)電跡線組成,這些導(dǎo)線連接芯片與襯底的鍵合以及襯底與球的陣列鍵合。

在BGA中,引腳被替換為由金屬球制成的金屬球。焊接。

在所有封裝中,BGA是業(yè)界高I/O器件中最常用的封裝。它具有高鉛(焊球)計(jì)數(shù),大于208導(dǎo)聯(lián)。

BGA的特征

  • 高鉛計(jì)數(shù)
  • 高互連密度
  • 占用電路板上較小的空間
  • 無導(dǎo)致彎曲
  • 降低共面性問題
  • 最小化處理問題
  • 回流過程中的自定心可減少表面貼裝過程中的貼裝問題
  • 熱性能和電氣特性優(yōu)于傳統(tǒng)QFP和PQFP
  • 改進(jìn)設(shè)計(jì) - 生產(chǎn)周期時(shí)間(也可用于少量芯片封裝(FCP)和多芯片模塊(MCM))

了解如何突破0.4mm BGA。

BGA類型

市場上有很多可供選擇的BGA。以下是一些常用的BGA:

  • 塑料包覆成型BGA(PBGA)(球間距1.0mm,1.27mm) - 是標(biāo)準(zhǔn)BGA的替代形式。這些BGA包含塑料涂層體,玻璃混合物層壓基板和蝕刻銅跡線。 PBGAs具有改善的溫度穩(wěn)定性和預(yù)制的焊球。
  • Flex Tape BGA(TBGAs)
  • 高熱金屬頂部BGA(HLPBGA)
  • 高熱BGA(H-PBGA)

如何將BGA焊接到PCB上

BGA焊接技術(shù)

在PCB組裝過程中,使用回流焊爐通過回流焊工藝將BGA焊接到電路板上。在此過程中,焊球在回流焊爐中熔化。

注意事項(xiàng):

必須施加足夠的熱量以確保所有球在網(wǎng)格中熔化足以使每個(gè)BGA焊點(diǎn)形成牢固的粘合。

熔融球的表面張力有助于保持封裝在PCB上的正確位置對齊,直到焊料冷卻并凝固。固體焊點(diǎn)需要采用最佳溫度控制BGA焊接工藝,并防止焊球相互短路。

精確選擇焊料合金的成分和焊接溫度,使焊料不會(huì)完全熔化,但保持半液態(tài),使每個(gè)焊球與其相鄰的焊球保持分離。

BGA焊點(diǎn)檢查

光學(xué)技術(shù)不能用于檢測BGA,因?yàn)楹更c(diǎn)隱藏在BGA元件下方的視線之外。

電氣由于測試揭示了BGA在該特定時(shí)刻的導(dǎo)電性,因此測試不太可靠。該測試不能預(yù)測焊料是否會(huì)持續(xù)足夠長的時(shí)間。焊點(diǎn)可能會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)失效。

用于BGA檢查的X射線

使用X檢查BGA焊點(diǎn)結(jié)合γ射線。 X射線檢查有助于查看組件下方的器件焊點(diǎn)。由于這種能力,自動(dòng)X射線檢測(AXI)技術(shù)被廣泛用于BGA檢測。

去除故障BGA(BGA返工)

如果發(fā)現(xiàn)BGA組件有故障,則通過熔化焊點(diǎn)將它們小心地從電路板上拆下。這是通過局部加熱BGA元件直到焊點(diǎn)在其下面熔化來完成的。

在返工過程中,元件在專用的返工工位加熱。它由一個(gè)紅外加熱器,一個(gè)監(jiān)控溫度的熱電偶和一個(gè)用于升高包裝的真空裝置組成。

必須確保只有有故障的BGA組件在不損壞相鄰組件的情況下才能加熱。在電路板上,BGA元件因其在批量生產(chǎn)和原型制造方面的眾多優(yōu)勢而在電子行業(yè)中得到了很好的發(fā)展。隨著組件數(shù)量的增加,可布線性和組件放置變得復(fù)雜。所有這些都可以使用BGA軟件包進(jìn)行管理。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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