第5章-bga和csp的封装技术ppt课件.ppt

、特点和封装类型BGA(BallGridArray)即“焊球阵列”。它是在基板的下面按阵列方式引出球形引脚,在基板上面装配LSI芯片(有的BGA引脚端与芯片在基板同一面),是LSI芯片用的一种表面安装型封装。:(1)失效率低。使用BGA,可将窄节距QFP的焊点失效率减小两个数量级,且无需对安装工艺作大的改动。(2),可以利用现有的SMT工艺设备。(3)提高了封装密度,改进了器件引脚和本体尺寸的比率。(4)由于引脚是焊球,可明显改善共面性,大大地减少了共面失效。(5)BGA引脚牢固,不像QFP那样存在引脚易变形问题。(6)BGA引脚很短,使信号路径短,减小了引脚电感和电容,改善了电性能。(7)焊球熔化时的表面张力具有明显的“自对准”效应,从而可大为减少安装、焊接的失效率。(8)BGA有利于散热。(9)BGA也适合MCM的封装,有利于实现MCM的高密度、高性能。BGA封装按基板的种类,分为:PGBA(塑封BGA)、CBGA(陶瓷BGA)、CCGA(陶瓷焊柱阵列)、TBGA(载带BGA)、MBGA(金属BGA)、FCBGA(倒装芯片BGA)和EBGA(带散热器BGA)等。,焊球做在PWB基板上,在芯片粘接和WB后模塑。采用的焊球材料为共晶或准共晶Pb-Sn合金。焊球的封装体的连接不需要另外的焊料。PBGA封装的优点如下:(1)和环氧树脂电路板的热匹配性好。(2)对焊球的共面要求宽松,因为焊球参与再流焊时焊点的形成。(3)安放时,可以通过封装体边缘对准。(4)在BGA中成本最低。(5)电性能良好。(6)与PWB连接时,焊球焊接可以自对准。(7)可用于MCM封装。PBGA封装的缺点主要是对湿气敏感。5下图为CBGA封装结构,最早源于IBM公司的C4倒装芯片工艺。采用双焊料结构,用10%Sn-90%Pb高温焊料制作芯片上的焊球,用低熔点共晶焊料63%Sn-37%Pb制作封装体的焊球。此方法也称为焊球连接(SBC)工艺。CBGA封装的优点如下:(1)可靠性高,电性能优良。(2)共面性好,焊点成形容易。(3)对湿气不敏感。(4)封装密度高(焊球为全阵列分布)。(5)和MCM工艺相容。(6)连接芯片和元件的返修性好。6CBGA封装的缺点是:(1)由于基板和环氧树脂印制电路板的热膨胀系数不同,因此热匹配性差。CBGA-FR4基板组装时,热疲劳寿命短。(2)封装成本高。GA是CBGA的扩展。它采用10%Sn-90%Pb焊柱代替焊球。焊柱较之焊球可降低封装部件和PWB连接时的应力。这种封装具有清洗容易、耐热性能好和可靠性高的特点。7P123图5-4为TBGA封装结构。TBGA封装是载带自动焊接技术的延伸,利用TAB实现芯片的连接。TBGA封装的优点如下:TBGA封装的优点如下:(1)尽管在芯片连接中局部存在应力,但总体上和环氧树脂印刷电路板热匹配性较好。(2)是最薄型的BGA封装,可节省安装空间。(3)是经济型的BGA封装。TBGA封装的缺点是:(1)对湿气敏感。(2)对热敏感。8下图为FCBGA封装结构。FCBGA通过FC实现芯片与BGA衬底的连接。FCBGA有望成为发展最快的一种BGGA封装。其优点如下:(1)电性能优良,如电感、延迟较小。(2)热性能优良,背面可安装散热器。(3)可靠性高。(4)与SMT技术相容,封装密度高。(5)可返修性强。(6)成本低。EBGA与PBGA相比较,PBGA一般是芯片正装,而EBGA是芯片倒装,芯片背面连接散热器,因此耗散功率大。它的特点主要是性能优于PBGA,其他性能基本与PBGA相似。,在芯片粘接和WB后模塑。下面以OMPAC为例,简要介绍BGA的制作过程。如图为Motorola公司生产的OMPAC(模塑BGA)的结构示意图。其制作过程如下: