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PCB Bolg

PCB Bolg - BGA封裝工藝流程

PCB Bolg

PCB Bolg - BGA封裝工藝流程

BGA封裝工藝流程
2024-09-15
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Author:iPCB      分享文章

隨著集成電路科技的發展,對集成電路的封裝要求更加嚴格。 這是因為封裝技術關係到產品的功能性,當IC的頻率超過100MHz時,傳統封裝管道可能會產生所謂的“CrossTalk”現象,而且當IC的管脚數大於208 Pin時,傳統的封裝管道有其困難度。 囙此,除使用QFP封裝管道外,現今大多數的高脚數晶片(如圖形晶片與晶片組等)皆轉而使用BGA(Ball Grid Array Package)封裝技術。 BGA一出現便成為CPU、主機板上南/北橋晶片等高密度、高性能、多引脚封裝的最佳選擇。


BGA基板或中間層是BGA封裝中非常重要的部分,除了用於互連佈線以外,還可用於阻抗控制及用於電感/電阻/電容的集成。 囙此要求BGA基板材料具有高的玻璃轉化溫度rS(約為175~230℃)、高的尺寸穩定性和低的吸潮性,具有較好的電力效能和高可靠性。 金屬薄膜、絕緣層和基板介質間還要具有較高的粘附效能。

BGA

BGA

1、引線鍵合PBGA的封裝工藝流程

PBGA基板的製造

在BT樹脂/玻璃芯板的兩面層壓極薄(12~18μm厚)的銅箔,然後進行鑽孔和通孔金屬化。 用常規的PCB加3232藝在基板的兩面製作出圖形,如導帶、電極、及安裝焊料球的焊區陣列。 然後加上焊料掩膜並製作出圖形,露出電極和焊區。 為提高生產效率,一條基片上通常含有多個PBGA基板。


PBGA封裝工藝流程

圓片减薄→圓片切削→晶片粘結→等離子清洗→引線鍵合→等離子清洗→模塑封裝→裝配焊料球→回流焊→表面打標→分離→最終檢查→測試鬥包裝

晶片粘結採用充銀環氧粘結劑將IC晶片粘結在BGA基板上,然後採用金線鍵合實現晶片與基板的連接,接著模塑包封或液態膠灌封,以保護晶片、焊接線和焊盤。 使用特殊設計的吸拾工具將熔點為183℃、直徑為30mil(0.75mm)的焊料球62/36/2Sn/Pb/Ag或63/37/Sn/Pb放置在焊盤上,在傳統的回流焊爐內進行回流焊接,最高加工溫度不能够超過230℃。 接著使用CFC無機清洗劑對基片實行離心清洗,以去除殘留在封裝體上的焊料和纖維顆粒,其後是打標、分離、最終檢查、測試和包裝入庫。 上述是引線鍵合型PBGA的封裝工藝過程。


2、FC-CBGA的封裝工藝流程

陶瓷基板BGA封裝

FC-CBGA的基板是多層陶瓷基板,它的製作是相當困難的。 因為基板的佈線密度高、間距窄、通孔也多,以及基板的共面性要求較高等。 它的主要過程是:先將多層陶瓷片高溫共燒成多層陶瓷金屬化基片,再在基片上製作多層金屬佈線,然後進行電鍍等。 在CBGA的組裝中,基板與晶片、PCB板的CTE失配是造成CBGA產品失效的主要因素。 要改善這一情況,除採用CCGA結構外,還可使用另外一種陶瓷基板--HITCE陶瓷基板。


FC-CBGA封裝工藝流程

圓片凸點的製造->圓片切割->晶片倒裝及回流焊->底部填充導熱脂、密封焊料的分配->封蓋->裝配焊料球->回流焊->打標->分離->最終檢查->測試->包裝


3、引線鍵合TBGA的封裝工藝流程

TBGA載帶

TBGA的載帶通常是由聚醯亞胺材料製成的。

在製作時,先在載帶的兩面進行覆銅,然後鍍鎳和鍍金,接著沖通孔和通孔金屬化及製作出圖形。 因為在這種引線鍵合TBGA中,封裝熱沉又是封裝的加固體,也是管殼的芯腔基底,囙此在封裝前先要使用壓敏粘結劑將載帶粘結在熱沉上。


TBGA封裝工藝流程

圓片减薄→圓片切割→晶片粘結→清洗→引線鍵合→等離子清洗→液態密封劑灌封→裝配焊料球→回流焊→表面打標→分離→最終檢查→測試→包裝


BGA PCB基板

BGA PCB基板

以上介紹了BGA工藝流程,具體的步驟和工藝參數可能會根據產品的需求和BGA基板BGA封裝製造商的要求有所不同。