BGA封装的优缺点

SMT贴装技术之BGA封装的优缺点

BGA封装的优点如下。

①引脚短,组装高度低,寄生电感、电容较小,电性能优异。

②集成度非常高,引脚多、引脚间距大,引脚共面性好。QFP电极引脚间距的极限是0.3mm,在装配焊接电路板时,对QFP芯片的贴装精度要求非常严格,电气连接可靠性要求贴装公差是008mm。间距狭窄的QFP电极引脚纤细而脆弱,容易扭曲或折断,这就要求必须保证引脚之间的平行度和平面度。相比之下,BGA封装的最大优点是MO电极引脚间距大,典型间距为1.0mm、1.27mm、1.5mm(英制为40mil、50mil、60mil),贴装公差为0.3mm,用普通多功能贴片机和回流焊设备就能基本满足BGA的组装要求。

③散热性能良好,BGA在工作时芯片的温度更接近环境温度。

BGA封装在具有上述优点的同时,也存在下列问题。

①BGA焊后检査和维修比较困难,必须使用ⅹ射线透视或ⅹ射线分层检测,才能确保焊接连接的可靠性,设备费用大。

②由于引脚在器件的底部,易引起焊接阴影效应,因此对焊接温度曲线要求较高。

③个别焊点坏,必须把整个器件取下来,且拆下的BGA不可重新使用。

(2)典型BGA的焊球间距

目前,可以见到的BGA芯片的焊球间距有1mm、1.27mm、1.0mm3种,而微型BGA(μBGA或 Micro-BGA)芯片的焊球间距有0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm和0.3mm多种。

(3)BGA封装的类型

BGA通常由芯片、基座、引脚和封壳等组成,根据芯片位置、引脚排列、基座材料和密封方式的不同,BGA的封装结构也不同。按照基座材料不同,BGA可分为塑封球栅阵列( Plastic ball Grid Array,PBGA)、陶瓷球栅阵列( Ceramic Ball Grid Array,CBGA)、陶瓷柱栅阵列( Ceramic Column Grid Array,CCGA)和载带球栅阵列( Tape Ball Grid Array,TBGA)等几种。各种BGA封装的焊球尺寸及优缺点如表2-11所示。

由于BGA性能优越,现在200条以上I/O端子数的大规模集成电路大多采用BGA封装形式,BGA集成电路已经被大量使用在现代电子整机产品中。例如,计算机中的CPU、总线控制器数据控制器、显示控制器芯片等都采用BGA封装,其封装形式大多是PBGA;移动电话中的中央处理器芯片也采用BGA封装,其封装形式多为μBGA。