32 BGA制作過(guò)程《集成電路封裝》教學(xué)課件

BGA制作及檢測(cè)集成電路封裝與測(cè)試BGA基板BGA引腳位于芯片正下方，對(duì)基板的性能要求更嚴(yán)格：CTE失配引起的焊點(diǎn)變形更為嚴(yán)重。BGA基板要求：

【信號(hào)傳遞與功率分配、導(dǎo)熱】【與Si材料和PCB板的CTE值相匹配】BGA的制作過(guò)程

以模壓樹(shù)脂密封凸點(diǎn)陣列載體（OMPAC）為例簡(jiǎn)要介紹BGA的制作過(guò)程。圖所示為Motorola公司生產(chǎn)的OMPAC結(jié)構(gòu)示意圖。制作過(guò)程如下：OMPAC結(jié)構(gòu)示意圖

在基板上裝焊料球有兩種方法，即“球在上”和“球在下”，Motorola公司的OMPAC采用前者。先在基板上絲網(wǎng)印刷焊膏，將印有焊膏的基板裝在一個(gè)夾具上，固定位將一個(gè)帶篩孔的頂板與基板對(duì)準(zhǔn)，把球放在頂板上，篩孔的中心距與陣列焊點(diǎn)的中心距相同，焊料球通過(guò)孔陣列落到基板焊區(qū)的焊膏上，多余的球則落入一個(gè)容器中。取下頂板后將部件送去再流，然后進(jìn)行清洗。BGA的制作過(guò)程

“球在下”方法被IBM公司用來(lái)在陶瓷基板上裝焊料球，其過(guò)程與“球在上”相反。先將一個(gè)帶有以所需中心距排成陣列的孔（直徑小于料球）的特殊夾具（小舟）放在一個(gè)振動(dòng)/搖動(dòng)裝置上，放入焊料球，通過(guò)振動(dòng)使球定位于各個(gè)孔，在球上印焊膏，再將基板對(duì)準(zhǔn)放在印好的焊膏上，送去再流焊之后進(jìn)行清洗。BGA的制作過(guò)程

焊料球的直徑一般為0.76mm或0.89mm，PBGA焊料球的成分為低熔點(diǎn)的63Sn/37Pb，焊料球的成分為高熔點(diǎn)的10Sn/90PbGBA。上述兩種焊料球的引出端有全陣列和部分陣列兩種排法，全陣列是焊料球均勻分布在基板的整個(gè)底面，部分陣列是焊料球分布在基板的靠外部分。對(duì)于芯片與焊料球位于基板同一面（一部分CBGA和MB-GA采用的布局）的情況，只能采用部分陣列。有時(shí)可以在采用全陣列時(shí)采用部分陣列，基板中心部位不設(shè)計(jì)焊區(qū)，這樣做是為了提高電路板的布線能力，可減少PCB的層數(shù)。BGA的制作過(guò)程BGA焊球分布形式BGA底部焊球有部分分布和完全分布兩種分布形式：BGA質(zhì)量控制

BGA性能優(yōu)于常規(guī)元器件，但很多廠家仍不愿投資開(kāi)發(fā)BGA，其主要原因在于BGA器件焊點(diǎn)的測(cè)試難度，影響了其質(zhì)量和可靠性。由于陣列焊點(diǎn)測(cè)試點(diǎn)選擇困難；內(nèi)部引腳電性能測(cè)試通常無(wú)法進(jìn)行；電子測(cè)試誤判率高；焊接好的BGA焊點(diǎn)全部位于芯片下面，尤其是焊點(diǎn)較多的BGA，目檢和采用傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備難以進(jìn)行，因此常采用X射線進(jìn)行斷面檢測(cè)，檢測(cè)明顯的對(duì)位誤差和橋連。采用光學(xué)或激光系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)提高了目檢不能觀測(cè)到的內(nèi)部焊點(diǎn)外觀，但仍不能檢測(cè)到焊點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷。BGA返修

BGA的可返修性是其一大特點(diǎn)，但盡管如此，BGA的返修成本很高，通常只要有一個(gè)焊球出現(xiàn)缺陷，均需要卸下整個(gè)部件進(jìn)行返修：更換或重新植球。返修工藝步驟：對(duì)電路板和芯片預(yù)熱-去除潮氣拆除芯片-控制溫度清潔焊盤-清除助焊劑、焊錫膏等涂助焊劑、焊錫膏貼片、焊接-專門光學(xué)設(shè)備BGA的技術(shù)特點(diǎn)成品率高、可將窄間距QFP焊點(diǎn)失效率降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)；芯片引腳間距大-貼裝工藝和精度；顯著增加了引出端子數(shù)與本體尺寸比-互連密度高；BGA