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随着集成电路的速度和密度增加,其他元件制造商开始着手生产用于阵列、网络和连接器的更小尺寸的封装件。 受这些趋势驱动,设计工程师们越来越多地转向球栅阵列(BGA)封装。他们把集成的无源元件结合到其设计中,从而减少了元件数量,大大降低了组装成本并节省了印板空间。BGA终端将自感应降至最小,对于减少电压的瞬间突增、传送清晰信号意义重大。 BGA技术提供了基于对硅、陶瓷、石英和玻璃基板上进行加工处理的半导体光蚀刻技术的元件解决方案。 事实上,对于高速系统来说,IC封装与IC自身的性能一样关键。而表面贴装IC封装往往对于基本的集成网络是理想的,因为标准的元件封装在高速、高频的系统中其性能可能严重退化。 尽管直接贴装到印制电路板上最初是为芯片级(on-the-chip)封装和焊盘通孔(VIP)设计的,其应用还是越来越普遍。为实现对PCB的成功的BGA组装,焊盘布局、PCB焊层、材料、元件贴装及检测工艺都必须加以充分考虑。必须特别注意避免BGA与 PCB界面间的不平衡,否则会产生应力点,可能造成焊点失效。另外,还必须充分考虑PCB焊层,确保器件的正常性能和可靠性。平坦的表面涂层可维持良好的可焊性,这对于保证高组装产出率意义重大。 采用适量Ⅳ型或Ⅲ型焊锡粉可以改善丝网印刷工艺。涂敷的焊膏量要适量,还要进行检测以确定不超越特定的工艺控制界限。至少80%的焊球直径应与PCB焊盘交叉。BGA封装件在再流工艺过程中由于软焊料产生的表面张力将自动调准。 X-射线分析既可用于再流工艺监控,也可用作失效分析工具。检测工艺过程将确保焊膏量处于工艺控制界限之内,以及元件排列准确无误。日常的维护检查可以帮助减少成本高昂的故障和返工。
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