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崴泰科技是一家專業(yè)供應(yīng)BGA返修設(shè)備的廠家,產(chǎn)品:BGA拆焊臺(tái),BGA返修臺(tái),BGA植球機(jī),BGA自動(dòng)除錫機(jī)和回焊爐等

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bga返修設(shè)備供應(yīng)商-崴泰科技

BGA封裝類型特點(diǎn)

  隨著B(niǎo)GA芯片使用越來(lái)越廣,那么BGA封裝類型也是越來(lái)越多,越來(lái)越完善,接下來(lái)就由崴泰科技BGA返修臺(tái)廠家小編給大家介紹一下BGA封裝的類型特點(diǎn)都有哪些。

  

首先我們了解一下BGA 封裝的類型、結(jié)構(gòu)

  BGA的封裝類型多種多樣,其外形結(jié)構(gòu)為方形或矩形。根據(jù)其焊料球的排布方式可分為周邊型、交錯(cuò)型和全陣列型BGA,根據(jù)其基板的不同,主要分為三類:PBGA(PlasticballZddarray 塑料焊球陣列)、CBGA(ceramicballSddarray 陶瓷焊球陣列)、TBGA(tape ball grid array 載帶型焊球陣列)。
BGA的封裝類型多種多樣性
  1. PBGA(塑料焊球陣列)封裝

  PBGA 封裝,它采用BT 樹(shù)脂/玻璃層壓板作為基板,以塑料(環(huán)氧模塑混合物)作為密封材料,焊球?yàn)楣簿Ш噶?3Sn37Pb 或準(zhǔn)共晶焊料62Sn36Pb2Ag(目前已有部分制造商使用無(wú)鉛焊料),焊球和封裝體的連接不需要另外使用焊料。PBGA 封裝的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4。有一些PBGA 封裝為腔體結(jié)構(gòu),分為腔體朝上和腔體朝下兩種。這種帶腔體的PBGA 是為了增強(qiáng)其散熱性能,稱之為熱增強(qiáng)型BGA,簡(jiǎn)稱EBGA,有的也稱之為CPBGA(腔體塑料焊球陣列),其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5。PBGA 封裝的優(yōu)點(diǎn)如下: 1)與PCB 板(印刷線路板-通常為FR-4板)的熱匹配性好。PBGA 結(jié)構(gòu)中的BT 樹(shù)脂/玻璃層壓板的熱膨脹系數(shù)(CTE)約為14ppm/℃,PCB 板的約為17ppm/cC,兩種材料的CTE 比較接近,因而熱匹配性好。

  2.在回流焊

  過(guò)程中可利用焊球的自對(duì)準(zhǔn)作用,即熔融焊球的表面張力來(lái)達(dá)到焊球與焊盤(pán)的對(duì)準(zhǔn)要求。

  3.成本低。

  4.電性能良好。 PBGA 封裝的缺點(diǎn)是:對(duì)濕氣敏感,不適用于有氣密性要求和可靠性要求高的器件的封裝。

  5.CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝

  在BGA 封裝系列中,CBGA 的歷史最長(zhǎng)。它的基板是多層陶瓷,金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上,用以保護(hù)芯片、引線及焊盤(pán)。焊球材料為高溫共晶焊料10Sn90Pb,焊球和封裝體的連接需使用低溫共晶焊料63Sn37Pb。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖6,封裝體尺寸為10-35mm,標(biāo)準(zhǔn)的焊球節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm。
CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝
  

CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝的優(yōu)點(diǎn)如下:

  1.氣密性好,抗?jié)駳庑阅芨撸蚨庋b組件的長(zhǎng)期可靠性高。 2)與PBGA 器件相比,電絕緣特性更好。 3)與PBGA 器件相比,封裝密度更高。 4)散熱性能優(yōu)于PBGA 結(jié)構(gòu)。 CBGA封裝的缺點(diǎn)是: 1)由于陶瓷基板和PCB 板的熱膨脹系數(shù)(CTE)相差較大(A1203 陶瓷基板的CTE 約為7ppm/cC,PCB 板的CTE 約為17ppm/筆),因此熱匹配性差,焊點(diǎn)疲勞是其主要的失效形式。 2)與PBGA 器件相比,封裝成本高。 3)在封裝體邊緣的焊球?qū)?zhǔn)難度增加。

  2.CCGA(ceramic column Sddarray)陶瓷柱柵陣列

  CCGA 是CBGA 的改進(jìn)型。如圖7 所示。二者的區(qū)別在于:CCGA 采用直徑為0.5mm、高度為1.25mm~2.2mm 的焊料柱替代CBGA 中的0.87mm 直徑的焊料球,以提高其焊點(diǎn)的抗疲勞能力。因此柱狀結(jié)構(gòu)更能緩解由熱失配引起的陶瓷載體和PCB 板之間的剪切應(yīng)力。

  3. TBGA(載帶型焊球陣列)

  TBGA是一種有腔體結(jié)構(gòu),TBGA 封裝的芯片與基板互連方式有兩種:倒裝焊鍵合和引線鍵合。倒裝焊鍵合結(jié)構(gòu)示意圖如圖8(a);芯片倒裝鍵合在多層布線柔性載帶上;用作電路I/O 端的周邊陣列焊料球安裝在柔性載帶下面;它的厚密封蓋板又是散熱器(熱沉),同時(shí)還起到加固封裝體的作用,使柔性基片下面的焊料球具有較好的共面性。腔體朝下的引線鍵合TBGA 結(jié)構(gòu)示意圖如圖8(b);芯片粘結(jié)在芯腔的銅熱沉上;芯片焊盤(pán)與多層布線柔性載帶基片焊盤(pán)用鍵合引線實(shí)現(xiàn)互連;用密封劑將電路芯片、引線、柔性載帶焊盤(pán)包封(灌封或涂敷)起來(lái)。 TBGA 的優(yōu)點(diǎn)如下: 1)封裝體的柔性載帶和PCB 板的熱匹配性能較 2)在回流焊過(guò)程中可利用焊球的自對(duì)準(zhǔn)作用, 印焊球的表面張力來(lái)達(dá)到焊球與焊盤(pán)的對(duì)準(zhǔn)要求。
TBGA封裝類型(載帶型焊球陣列)
  3)是最經(jīng)濟(jì)的BGA 封裝。

  4)散熱性能優(yōu)于PBGA 結(jié)構(gòu)。

  TBGA 的缺點(diǎn)如下:

  1.對(duì)濕氣敏感。

  2.不同材料的多級(jí)組合對(duì)可靠性產(chǎn)生不利的影響。

  3.其它的BGA 封裝類型

  MCM-PBGA(Multiplechipmodule-PBGA),多芯片模塊PBGA。LBGA,微BGA,它是一種芯片尺寸封裝。芯片面朝下,采用TAB 鍵合實(shí)現(xiàn)芯片與封裝基片焊盤(pán)互連的,LBGA 的結(jié)構(gòu)示意圖如圖10。它的封裝體尺寸僅略大于芯片(芯片+0.5mm)。

  gBGA 有3 種焊球節(jié)距:0.65mm、0.75mm 和0.8mm。TAB 引線鍵合和彈性的芯片粘接是txBGA 的特征。與其它的芯片尺寸封裝相比, 它具有更高的可靠性。SBGA(Stackedballgridarray),疊層BGA,它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖11 所示。 etBGA,最薄的BGA 結(jié)構(gòu),封裝體高度為0.5mm,接近于芯片尺寸。芯片面朝下,芯片-基板互連采用引線鍵合方式的et-BGA 的結(jié)構(gòu)示意圖如圖12 。 CTBGA 、CVBGA(ThinandVeryThinChipArrayBGA),薄型、超薄型BGA。該種BGA 使用的基板是薄的核心層壓板,包封采用模塑結(jié)構(gòu),封裝體高度為1.2mm。 幾種常規(guī)BGA 封裝類型的比較如表1 所示。 4BGA 的封裝工藝流程 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
BGA封裝類型特點(diǎn)
  

在了解了BGA封裝類型后,接下來(lái)我們了解一下BGA封裝的特點(diǎn)都有哪些:

  BGA(Ball Grid Array)封裝,即焊球陣列封裝,它是在封裝體基板的底部制作陣列焊球作為電路的I/O 端與印刷線路板(PCB)互接。采用該項(xiàng)技術(shù)封裝的器件是一種表面貼裝型器件。與傳統(tǒng)的腳形貼裝器件(LeadedDe~ce 如QFP、PLCC 等)相比,BGA 封裝器件具有如下特點(diǎn)。 1)I/O 數(shù)較多。

  BGA 封裝器件的I/O 數(shù)主要由封裝體的尺寸和焊球節(jié)距決定。由于BGA 封裝的焊料球是以陣列形式排布在封裝基片下面,因而可極大地提高器件的I/O數(shù),縮小封裝體尺寸,節(jié)省組裝的占位空間。通常,在引線數(shù)相同的情況下,封裝體尺寸可減小30%以上。例如:CBGA-49、BGA-320(節(jié)距1.27mm)分別與PLCC-44(節(jié)距為1.27mm)和MOFP-304(節(jié)距為0.8mm)相比,封裝體尺寸分別縮小了84%和47%。提高了貼裝成品率,潛在地降低了成本。

  傳統(tǒng)的QFP、PLCC 器件的引線腳均勻地分布在封裝體的四周,其引線腳的節(jié)距為1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm。當(dāng)I/O 數(shù)越來(lái)越多時(shí),其節(jié)距就必須越來(lái)越小。而當(dāng)節(jié)距<0.4mm 時(shí),SMT 設(shè)備的精度就難以滿足要求。加之引線腳極易變形,從而導(dǎo)致貼裝失效率增加。其BGA 器件的焊料球是以陣列形式分布在基板的底部的,可排布較多的I/O 數(shù),其標(biāo)準(zhǔn)的焊球節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm,細(xì)節(jié)距BGA(印BGA,也稱為CSP-BGA,當(dāng)焊料球的節(jié)距<1.0mm時(shí),可將其歸為CSP 封裝)的節(jié)距為0.8mm、0.65mm、0.5mm,與現(xiàn)有的SMT 工藝設(shè)備兼容,其貼裝失效率<10ppm。 3)BGA 的陣列焊球與基板的接觸面大、短,有利于散熱。   

BGA陣列焊球的引腳很短,縮短了信號(hào)的傳輸路徑,減小了引線電感、電阻,因而可改善電路的性能。 5)明顯地改善了I/O 端的共面性,極大地減小了組裝過(guò)程中因共面性差而引起的損耗。 6)BGA 適用于MCM 封裝,能夠?qū)崿F(xiàn)MCM 的高密度、高性能。 7)BGA 和~BGA 都比細(xì)節(jié)距的腳形封裝的IC 牢固可靠。

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