芯片封装与测试 BGA技术－讲稿.docx

球栅阵列封装（BGA）技术是现代半导体封装领域中的关键创新，它解决了随着集成电路（IC）引脚数不断增长而带来的挑战。BGA技术起源于1990年初，由美国Motorola和日本Citizen公司联合开发，主要用于解决传统方形扁平封装（QFP）在高密度封装方面的局限性。 BGA技术的核心特点是其球形触点阵列，这些触点位于封装的底部，可以提供更短的互连长度，占用更小的面积，并允许引脚间距相对宽松，这有利于提高信号传输速度和功率分配效率。此外，BGA还能够有效地解决共面性问题，提高成品率，降低寄生参数，确保器件的电热性能优异，同时减少引脚变形的可能性，提高封装的可靠性。 BGA技术的种类主要包括： 1. 塑料球栅阵列（PBGA）：使用塑料基板，通过引线键合技术将芯片连接到载体上，然后整体塑模，焊料球的尺寸和节距可根据需求调整。 2. 陶瓷球栅阵列（CBGA）：使用陶瓷基板，提供更高的可靠性和物理保护，适合对温度稳定性和电气性能要求极高的应用。 3. 陶瓷圆柱栅格阵列（CCGA）：采用陶瓷基板，使用焊料圆柱代替焊球，适用于大尺寸的封装器件，提供更精确的定位和更高的强度。 4. 载带球栅阵列（TBGA）：使用铜/聚酰亚胺/铜双金属层带作为载体，采用倒装片技术连接芯片，既节省空间，又提高了封装的机械强度。 BGA技术的局限性主要体现在以下几个方面： 1. 尺寸和节距限制：虽然BGA能实现小间距封装，但仍然存在最小工艺限制，例如焊球的尺寸和节距，这会影响封装的密度和复杂性。 2. 测试和维修难度：由于焊点位于封装底部，直接接触基板，这使得测试和返修工作变得复杂，需要特殊的设备和技术。 3. 热管理：尽管BGA有利于散热，但在高功率应用中，可能需要额外的散热解决方案来保证系统的稳定运行。 4. 基板材料成本：尤其是陶瓷基板的使用，会增加封装的成本，可能影响到产品的市场竞争力。 5. 兼容性问题：不同类型的BGA封装可能不兼容不同的组装工艺和生产设备，需要相应的调整和升级。 通过了解BGA技术，我们可以洞察到电子封装技术的发展趋势，即向着更高密度、更快传输速度、更优性能的方向发展，同时，也需关注其成本、可测试性和可持续性的平衡。随着科技的进步，未来可能会出现更多创新的封装技术，进一步推动电子行业的进步。