简析BGA封装技术与质量控制

ＳＭＴ（Surface Mount Technology)表面安装技术顺应了电子产品小型化、轻型化的潮流趋势，为实现电子产品的轻、薄、短、小打下了基础。
　　ＳＭＴ技术进入９０年代以来，走向了成熟的阶段，但随着电子产品向便携式／小型化、网络化和多媒体化方向的迅速发展，对电子组装技术提出了更高的要求，新的高密度组装技术不断涌现，其中ＢＧＡ（Ball Grid Array球栅阵列封装)就是一项已经进入实用化阶段的高密度组装技术。本文将就ＢＧＡ器件的组装特点以及焊点的质量控制作一介绍。
　　一、ＢＧＡ 技术简介
　　ＢＧＡ技术的研究始于６０年代，最早被美国ＩＢＭ公司采用，但一直到９０年代初，ＢＧＡ 才真正进入实用化的阶段。
　　在８０年代，人们对电子电路小型化和I/O引线数提出了更高的要求。为了适应这一要求，ＱＦＰ的引脚间距目前已从1.27mm发展到了0.3mm。由于引脚间距不断缩小，I/O数不断增加，封装体积也不断加大，给电路组装生产带来了许多困难，导致成品率下降和组装成本的提高。另方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，０．３ｍｍ已是ＱＦＰ引脚间距的极限，这都限制了组装密度的提高。于是一种先进的芯片封装ＢＧＡ（Ball Grid Array）应运而生，ＢＧＡ是球栅阵列的英文缩写，它的Ｉ／Ｏ端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，引线间距大，引线长度短，这样ＢＧＡ消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。ＢＧＡ技术的优点是可增加Ｉ／Ｏ数和间距，消除ＱＦＰ技术的高Ｉ／０数带来的生产成本和可靠性问题。
　　ＪＥＤＥＣ（电子器件工程联合会）（ＪＣ－１１）的工业部门制定了ＢＧＡ封装的物理标准，ＢＧＡ与ＱＦＰ相比的最大优点是Ｉ／Ｏ引线间距大，已注册的引线间距有１．０、１．２７和１．５ｍｍ，而且目前正在推荐由１．２７ｍｍ和１．５ｍｍ间距的ＢＧＡ取代０．４ｍｍ－０．５ｍｍ的精细间距器件。
　　ＢＧＡ器件的结构可按焊点形状分为两类：球形焊点和柱状焊点。球形焊点包括陶瓷球栅阵列 ＣＢＧＡ（Ceramic Ball Grid Array）、载带自动键合球栅阵列 ＴＢＧＡ（Tape Automatec Ball Grid Array）塑料球栅阵列ＰＢＧＡ（Plastic Ball Array）。 ＣＢＧＡ、ＴＢＧＡ和ＰＢＧＡ是按封装方式的不同而划分的。柱形焊点称为ＣＣＧＡ(Ceramic Column Grid Array)。
　　ＢＧＡ技术的出现是ＩＣ器件从四边引线封装到阵列焊点封装的一大进步，它实现了器件更小、引线更多，以及优良的电性能，另外还有一些超过常规组装技术的性能优势。这