【JXMDZ獨(dú)家】集成電路封裝基礎(chǔ)知識(shí)----BGA封裝(八)
發(fā)布時(shí)間:2020/12/11
什么是BGA封裝?
BGA的全英文名:Ball Grid Array Package(球柵陣列封裝),這種封裝的特點(diǎn)是外引線變?yōu)楹盖蚧蚝竿裹c(diǎn),成陣列分布于基本的底平面上。如下圖:
BGA封裝的特點(diǎn):
1)電性能更好。
用焊球替代引線,縮短了信號(hào)的傳輸路徑,減少的電阻。而且厚度比QFP減少1/2以上,重量減輕3/4以上。
2)提高了成品率,潛在降低了成本
之前的封裝形式引腳分部在四周,當(dāng)引腳多,間距縮寫到一定程度,引腳易變形,而BGA焊球在封裝的底部,可排布較多O/I數(shù)。
3)引腳牢固,方便運(yùn)輸。
4)減少共性面的問題。
BGA焊球融化時(shí)的表面張力具有”自對(duì)準(zhǔn)“性,減少了O/I共性面引起的損耗。
常見的BGA封裝:
PBGA 英文名:Plastic-BGA (塑料BGA) 采用有機(jī)材料基板,裸片經(jīng)過粘結(jié)和引線鍵合(WB)*連接到基板頂部引腳后采用注塑成型。如下圖:
CBGA 英文名:Ceramic-BGA (陶瓷BGA) 采用多層陶瓷的基板,裸片經(jīng)過倒裝技術(shù)(FC)*連接到基板引腳后用封蓋加玻璃封接。如下圖:
TBGA 英文名:Tape-BGA (載帶BGA) 采用多層載帶基板,裸片經(jīng)過引線鍵合或倒裝技術(shù)連接到基板引腳后采用金屬蓋板封接。如下圖:
FCBGA 英文名:Flip-Chip BGA (倒裝芯片BGA) 基板為單層或陶瓷基板,裸片經(jīng)過倒裝技術(shù)連接到基板引腳。如下圖:
*引線鍵合(WB)和倒裝芯片(FC)技術(shù)是在封裝過程中芯片互連的常見方法,也就是將芯片焊區(qū)與電子封裝外殼的I/O引線或基板上的金屬焊區(qū)相連接。芯片互連常見方法有:引線鍵合,倒裝芯片,載帶自動(dòng)化。
引線鍵合 英文名:Wire Bonding 簡(jiǎn)稱WB
該工藝在1957年美國(guó)Bell實(shí)驗(yàn)室采用,使用細(xì)金屬線,利用熱、壓力、超聲波能量為使金屬引線與基板焊盤緊密焊合,實(shí)現(xiàn)芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信息互通。如下圖:
倒裝芯片 英文名:Flip Chip 簡(jiǎn)稱FC
該工藝在20世紀(jì)60年代初,由美國(guó)IBM公司研制出來,把有接觸點(diǎn)或焊球的一面叫做正面,普通芯片封裝是把裸片有焊盤或球一面向上貼在電路板上后,打金線引到電路板焊盤上面,而倒裝工藝就是把有錫球的一面貼在電路板上。如下圖:
載帶自動(dòng)焊 英文名:Tape Automated Bonding 簡(jiǎn)稱TAB
該工藝在1965年由美國(guó)通用電氣(GE)公司研發(fā),是將芯片組裝在金屬化柔性高分子聚合物載帶上的封裝技術(shù),將芯片焊區(qū)與電子封裝體外殼的I/O或基板上的布線焊區(qū)用有引線圖形金屬箔絲連接。如下圖: