BGA和CSP技術精品課件

1、BGA Motorola用BT樹脂取代陶瓷基板并與Citizen合作開發(fā)模塑的工藝 1989, Motorola成功實現(xiàn)模壓樹脂陣列載體封裝OMPAC； 1992, Compaq在PC機中成功應用OMPAC封裝,BGA (Ball Grid Array),BGA (Ball Grid Array),BGA示例 美國LSI Logic公司推出的FPBGA-4L。共有四層有機材料的 襯底，它的膨脹系數(shù)同印制電路板材料十分接近。硅芯片直 接接觸到銅的散熱板上，所以具有很好的散熱性能。每邊的 尺寸最大達40mm，引出端最多可達1157個。,BGA (Ball Grid Array),BGA封裝的分類,

2、分類并不絕對：塑料球柵陣列，陶瓷球柵陣列，陶瓷圓柱柵格陣列 以及載帶球柵陣列,BGA (Ball Grid Array),塑封BGA（PBGA）,BGA (Ball Grid Array),塑封BGA（PBGA） 225個引出端的PBGA示意圖,BGA (Ball Grid Array),PBGA是目前最主要的BGA封裝 PBGA的主要工藝流程,BGA (Ball Grid Array),PBGA的主要工藝流程,BGA (Ball Grid Array),加強版PBGA,BGA (Ball Grid Array),陶瓷BGA(CBGA）,BGA (Ball Grid Array),陶瓷BGA(

3、CBGA） IBM的CCGA倒裝焊芯片,采用焊料柱代替BGA中的焊球，得到CGA （Column GridArray） CGA的目的在于增強可靠 性，緩解熱應力,BGA (Ball Grid Array),載帶BGA（TBGA）,BGA (Ball Grid Array),載帶BGA（TBGA） IBM-TBGA結構示意,BGA (Ball Grid Array),BGA的芯片安裝方式 （引線鍵合，芯片朝上）,BGA (Ball Grid Array),BGA的芯片安裝方式 （引線鍵合，芯片朝下）,BGA (Ball Grid Array),BGA的芯片安裝方式 （C4 Flip Chip）,

4、BGA (Ball Grid Array),IBM的SRAM芯片（FC-PBGA）,Motorola的PowerPC芯片(FC-PBGA),BGA (Ball Grid Array),自對準功能 焊球熔化，具有自對準功能，對準容差可為焊球直徑的50%,BGA (Ball Grid Array),BGA封裝的缺點 如果焊球數(shù)量多、節(jié)距小，PCB必須為多層板。 由于焊球同PCB之間的熱失配大，必須要使用Underfill。 焊點都在封裝體下，不易檢測和返修。 焊球數(shù)150時，性能價格比不及QFP。 可靠性方面還需要進一步提高。,BGA (Ball Grid Array),真空植球,BGA (Bal

5、l Grid Array),焊球質量分析,BGA (Ball Grid Array),BGA的檢測 由于BGA在焊接后焊點隱藏在封裝體下，給傳統(tǒng)的檢測手 段尤其是目測帶來了極大的挑戰(zhàn)，為了在線檢測產品，一 種新型的設備X射線檢測儀被用于對BGA等焊接的檢測。,BGA (Ball Grid Array),X射線檢查儀結構示意圖,BGA (Ball Grid Array),BGA (Ball Grid Array),不同封裝材料對X-ray射線的不同不透明系數(shù)得到的焊點灰 度圖像顯示了材料在密度及厚度上的差異，可以檢測出焊點 是否移位錫珠及橋接，但是由于焊球與焊盤具有垂直重疊的 特征，BGA元件的

6、焊縫被其引線的焊遮掩，所以不能檢測BGA 焊點中的焊料不足、氣孔、虛焊等缺陷。 斷面X-ray檢測 斷面X-ray檢測通過一個聚焦斷面，使目標區(qū)域上下平面散 焦的方法對焊接區(qū)進行檢測，解決了焊球與焊盤垂直重疊的 問題。根據(jù)不同部位的剖面，可以得到每個剖面的基本參 數(shù)，便于進行焊點的辨別。,BGA (Ball Grid Array),斷面x-ray檢測的優(yōu)點 焊點的中心是否重合 判斷焊點移位 焊點的直徑 判斷焊料不足、開路 每個剖面圓環(huán)的厚度 判斷潤濕不夠及氣孔 焊點相對于已知圓度的圓形的形狀誤差 判斷元件移位及潤濕情況,BGA (Ball Grid Array),失效實例,BGA (Ball

7、Grid Array),缺陷種類,少錫(Less Solder),焊錫變形,BGA (Ball Grid Array),錯位(Mis-alignment),橋接(Bridge),CSP（Chip Size Package）,什么是芯片尺寸封裝？,S基板/Sdie 1.2（或1.4，2） Chip Size/Scale Package,CSP（Chip Size Package）,CSP基本概念 Package Size 1.2 Chip Size Package Size Chip Size + 1 mm Package Thickness 1 mm,CSP（Chip Size Package

8、）,CSP（Chip Size Package）,CSP的分類,CSP（Chip Size Package）,幾種典型的芯片尺寸封裝,CSP（Chip Size Package）,幾種芯片尺寸封裝簡介 LOC-CSP流程,CSP（Chip Size Package）,LOC-CSP流程,CSP（Chip Size Package）,Tessera的Micro BGA,used for Flash Memory and DRAM,CSP（Chip Size Package）,Mitsubishi CSP的再布線,CSP（Chip Size Package）,Fujitsu公司的MicroBGA,

9、CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,Fujitsu公司的QFN（Quad Flat Nonleaded Package）CSP,CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,Fujitsu的BCC （Bump Chip Carrier）封裝,CSP（Chip Size Package）,1)沒有基板，從而降低了貼裝高度（PKG厚度0.8-0.6MM) 2)接觸端子的站高僅75，因此更加容易安裝到電路板上

10、 3)可適應無鉛化要求(端子部分為Au/Pd，可適應電鍍260高溫回流) 4)center pad直接接觸電路板，散熱性能高(BCC+) 5)高電氣特性(沒有基板，縮短了電傳播距離、center pad接地/BCC+) 6)設計靈活有彈性 7)組裝測試(FR-MAP)，提高了生產效率,CSP（Chip Size Package）,BCC及BCC+ 的結構,提高了高頻性能(接地鍵合) 高散熱性 二次安裝可靠性高,CSP（Chip Size Package）,Bump結構,CSP（Chip Size Package）,BCC與QFP比較,CSP（Chip Size Package）,BCC-CSP流程示意圖,CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,CSP（Chip Size Package）,CSP的典型應用,Intel Flash Memories in CSP with 40 I/O,CSP（Chip Size Package）,CSP的其他應用,CSP（Chip Size Package