BGA封裝集成電路封裝技術(shù)01簡(jiǎn)介分類(lèi)示例特點(diǎn)工藝流程與TSOP封裝區(qū)別目錄0305020406基本信息90年代隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI、VLSI、ULSI相繼出現(xiàn)，硅單芯片集成度不斷提高，對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，I/O引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大。為滿(mǎn)足發(fā)展的需要，在原有封裝品種基礎(chǔ)上，又增添了新的品種——球柵陣列封裝，簡(jiǎn)稱(chēng)BGA(BallGridArrayPackage)。簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍，BGA與TSOP相比，具有更小的體積，更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了很大提升，采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下，體積只有TSOP封裝的三分之一；另外，與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比，BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了，但引腳間距并沒(méi)有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少；寄生參數(shù)(電流大幅度變化時(shí)，引起輸出電壓擾動(dòng))減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。

特點(diǎn)特點(diǎn)BGA一出現(xiàn)便成為CPU、南北橋等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引腳封裝的最佳選擇。其特點(diǎn)有:1.I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距遠(yuǎn)大于QFP，從而提高了組裝成品率;2.雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，簡(jiǎn)稱(chēng)C4焊接，從而可以改善它的電熱性能;3.厚度比QFP減少1/2以上，重量減輕3/4以上;4.寄生參數(shù)減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高;5.組裝可用共面焊接，可靠性高;6.BGA封裝仍與QFP、PGA一樣，占用基板面積過(guò)大;Intel公司對(duì)這種集成度很高(單芯片里達(dá)300萬(wàn)只以上晶體管)，功耗很大的CPU芯片，如Pentium、PentiumPro、PentiumⅡ采用陶瓷針柵陣列封裝CPGA和陶瓷球柵陣列封裝CBGA，并在外殼上安裝微型排風(fēng)扇散熱，從而達(dá)到電路的穩(wěn)定可靠工作。BGA球柵陣列封裝隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，對(duì)集成電路的封裝要求更加嚴(yán)格。分類(lèi)分類(lèi)1.PBGA（PlasticBGA）基板：一般為2-4層有機(jī)材料構(gòu)成的多層板。Intel系列CPU中，PentiumII、III、IV處理器均采用這種封裝形式。近二年又出現(xiàn)了另一種形式:即把IC直接綁定在板子上，它的價(jià)格要比正規(guī)的價(jià)格便宜很多，一般用于對(duì)質(zhì)量要求不嚴(yán)格的游戲等領(lǐng)域。2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板，芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片（FlipChip，簡(jiǎn)稱(chēng)FC）的安裝方式。Intel系列CPU中，PentiumI、II、PentiumPro處理器均采用過(guò)這種封裝形式。3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬質(zhì)多層基板。4.TBGA（TapeBGA）基板：基板為帶狀軟質(zhì)的1-2層PCB電路板。5.CDPBGA（CarityDownPBGA）基板：指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)（又稱(chēng)空腔區(qū)）。

工藝流程工藝流程基板或中間層是BGA封裝中非常重要的部分，除了用于互連布線以外，還可用于阻抗控制及用于電感/電阻/電容的集成。因此要求基板材料具有高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度rS(約為175~230℃）、高的尺寸穩(wěn)定性和低的吸潮性，具有較好的電氣性能和高可靠性。金屬薄膜、絕緣層和基板介質(zhì)間還要具有較高的粘附性能。1、引線鍵合PBGA的封裝工藝流程①PBGA基板的制備在BT樹(shù)脂/玻璃芯板的兩面層壓極?。?2~18μm厚）的銅箔，然后進(jìn)行鉆孔和通孔金屬化。用常規(guī)的PCB加3232藝在基板的兩面制作出圖形，如導(dǎo)帶、電極、及安裝焊料球的焊區(qū)陣列。然后加上焊料掩膜并制作出圖形，露出電極和焊區(qū)。為提高生產(chǎn)效率，一條基片上通常含有多個(gè)PBG基板。②封裝工藝流程圓片減薄→圓片切削→芯片粘結(jié)→等離子清洗→引線鍵合→等離子清洗→模塑封裝→裝配焊料球→回流焊→表面打標(biāo)→分離→最終檢查→測(cè)試斗包裝芯片粘結(jié)采用充銀環(huán)氧粘結(jié)劑將IC芯片粘結(jié)在基板上，然后采用金線鍵合實(shí)現(xiàn)芯片與基板的連接，接著模塑包封或液態(tài)膠灌封，以保護(hù)芯片、焊接線和焊盤(pán)。示例示例TinyBGA封裝內(nèi)存說(shuō)到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專(zhuān)利TinyBGA技術(shù)，TinyBGA英文全稱(chēng)為T(mén)inyBallGridArray（小型球柵陣列封裝），屬于是BGA封裝技術(shù)的一個(gè)分支。是Kingmax公司于1998年8月開(kāi)發(fā)成功的，其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高2～3倍，與TSOP封裝產(chǎn)品相比，其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。采用TinyBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量情況下體積只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出的，而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離，信號(hào)傳輸線的長(zhǎng)度僅是傳統(tǒng)的TSOP技術(shù)的1/4，因此信號(hào)的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提升了芯片的抗干擾、抗噪性能，而且提高了電性能。TinyBGA封裝內(nèi)存TinyBGA封裝的內(nèi)存其厚度也更?。ǚ庋b高度小于0.8mm），從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此，TinyBGA內(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率，非常適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng)，穩(wěn)定性極佳。與TSOP封裝區(qū)別與TSOP封裝區(qū)別采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存，可以使內(nèi)存在體積不變的情況下，內(nèi)存容量提高兩到三倍，BGA