中國(guó)的封裝技術(shù)極為落后,仍然停留在PDIP、PSOP、PQFP、PLCC、PGA等較為低檔產(chǎn)品的封裝上。國(guó)外的BGA封裝在1997年就已經(jīng)規(guī)模化生產(chǎn),在國(guó)內(nèi)除了合資或國(guó)外獨(dú)資企業(yè)外,沒有一家企事業(yè)單位能夠進(jìn)行批量生產(chǎn),其根本原因是既沒有市場(chǎng)需求牽引,也沒有BGA封裝需要的技術(shù)來支撐。對(duì)于國(guó)內(nèi)BGA封裝技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,希望國(guó)家能夠予以重視和政策性傾斜。開發(fā)BGA封裝技術(shù)需要解決的總是應(yīng)有以下幾項(xiàng):

①需要解決BGA封裝的基板制造精度問題和基板多層布線的鍍通孔質(zhì)量問題;

②需要解決BGA封裝中的焊料球移植精度問題;

③倒裝焊BGA封裝中需要解決凸點(diǎn)的制備問題;

④需要解決BGA封裝中的可靠性問題。

封裝密度、熱、電性能和成本是BGA封裝流行的主要原因。隨著時(shí)間的推移,BGA封裝會(huì)有越來越多的改進(jìn),性價(jià)比將得到進(jìn)一步的提高,由于其靈活性和優(yōu)異的性能,BGA封裝有著廣泛的前景。正因?yàn)锽GA封裝有如此的優(yōu)越性,我們也應(yīng)該開展BGA封裝技術(shù)的研究,把中國(guó)的封裝技術(shù)水平進(jìn)一步提高,為中國(guó)電子工業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。

BGA封裝技術(shù)造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
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行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
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海格

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行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
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工日 深圳市2022年11月信息價(jià)
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
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BGA封裝結(jié)構(gòu)中芯片與基板的互連方式主要有兩種:引線鍵合和倒裝焊。BGA的I/O數(shù)主要集中在100~1000。成本、性能和可加工能力是選擇使用何種方式時(shí)主要考慮因素。采用引線鍵合的BGA的I/O數(shù)常為50~540,采用倒裝焊方式的I/O數(shù)常>540。另外,選用哪一種互連方式還取決于所使用封裝體基片材料的物理特性和器件的應(yīng)用條件。PBGA的互連常用引線鍵合方式,CBGA常用倒裝焊方式,TBGA兩種互連方式都有使用。

當(dāng)I/O數(shù)<600時(shí),引線鍵合的成本低于倒裝焊。但是,倒裝焊方式更適宜大批量生產(chǎn),而如果圓片的成品率得到提高,那么就有利于降低每個(gè)器件的成本。并且倒裝焊更能縮小封裝體的體積。

引線鍵合

引線鍵合方式歷史悠久,具有雄厚的技術(shù)基礎(chǔ),它的加工靈活性、材料/基片成本占有主要的優(yōu)勢(shì)。其缺點(diǎn)是設(shè)備的焊接精度已經(jīng)達(dá)到極限。

引線鍵合是單元化操作。每一根鍵合線都是單獨(dú)完成的。鍵合過程是先將安裝在基片或熱沉上的IC傳送到鍵合機(jī)上,機(jī)器的圖像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別出芯片,計(jì)算和校正每一個(gè)鍵合點(diǎn)的位置,然后根據(jù)鍵合圖用金線來鍵合芯片和基片上的焊盤,以實(shí)現(xiàn)芯片與基片的互連。它是單點(diǎn)、單元化操作。采用引線鍵合技術(shù)必須滿足以下條件:

①精密距焊接技術(shù)

在100~500的高I/O數(shù)的引線鍵合中,IC芯片的焊盤節(jié)距非常小,其中心距通常約為70~90μm,有的更小。目前的鍵合機(jī)最小已能實(shí)現(xiàn)35 μm的中心距焊接。

②低弧度、長(zhǎng)弧線技術(shù)

在BGA的鍵合中,受控弧線長(zhǎng)度通常為3~8mm,其最大變化量約為2.5mm?;【€高度約為100~200μm,弧線高度的變化量<7μm,芯片與基片上外引線腳的高度差約為0.4~0.56mm,IC芯片厚度約為0.2~0.35mm。在高密度互連中,弧線彎曲、蹋絲、偏移是不允許的。另外,在基片上的引線焊盤外圍通常有兩條環(huán)狀電源/地線,鍵合時(shí)要防止金線與其短路,其最小間隙必須>25 Llm,這就要求鍵合引線必須具有高的線性度和良好的弧形。

③鍵合強(qiáng)度

由于芯片和基片上的焊盤面積都比較小,所以精密距焊接時(shí)使用的劈刀是瓶頸型劈刀,頭部直徑也較小,而小直徑的劈刀頭部和窄引線腳將導(dǎo)致基片上焊點(diǎn)的橫截面積較小,從而會(huì)影響鍵合強(qiáng)度。

④低溫處理

塑封BGA的基片材料通常是由具有低玻璃化溫度(Tg約為175℃)、高的熱膨脹系數(shù)(CTE約為13ppm/℃)的聚合物樹脂制成的,因此在封裝過程中的芯片裝片固化、焊線、模塑等都必須在較低的溫度下進(jìn)行。而當(dāng)在低溫下進(jìn)行鍵合時(shí),對(duì)鍵合強(qiáng)度和可靠性會(huì)產(chǎn)生不良影響。要解決這一問題就必須要求鍵合機(jī)的超聲波發(fā)生器具有較高(100kHz以上)的超聲頻率。

因此,在制造工藝上對(duì)鍵合機(jī)、鍵合工具、鍵合絲都提出了挑戰(zhàn)。

對(duì)鍵合機(jī)的要求:具有良好的成球控制能力,具有100kHz以上的超聲頻率,能在低溫下實(shí)現(xiàn)精密距焊接,能精確地控制鍵合引線弧形,鍵合質(zhì)量具有良好的重復(fù)性等。新一代的鍵合機(jī)都能滿足上述要求。

對(duì)劈刀的要求:必須具有良好的幾何形狀,能適應(yīng)高頻鍵合,以提供足夠高的鍵合強(qiáng)度;材質(zhì)好,使用壽命長(zhǎng)。

對(duì)鍵合絲的要求:必須具有好的中、低弧度長(zhǎng)弧線性能,良好的韌性及抗拉強(qiáng)度。

倒裝焊

倒裝焊技術(shù)的應(yīng)用急劇增長(zhǎng),它與引線鍵合技術(shù)相比,有3個(gè)特點(diǎn):

●倒裝焊技術(shù)克服了引線鍵合焊盤中心距極限的問題。

●在芯片的電源/地線分布設(shè)計(jì)上給電子設(shè)計(jì)師提供了更多的便利。

●為高頻率、大功率器件提供更完善的信號(hào)。

倒裝焊具有焊點(diǎn)牢固、信號(hào)傳輸路徑短、電源/地分布、I/O密度高、封裝體尺寸小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是由于凸點(diǎn)的制備是在前工序完成的,因而成本較高。

倒裝焊的凸點(diǎn)是在圓片上形成的,制成后再進(jìn)行圓片切割,合格的芯片被吸附、浸入助焊劑中,然后放置在基片上(在芯片的移植和處理過程中,助焊劑必須有足夠的粘度來粘住芯片),接著將焊料球回流以實(shí)現(xiàn)芯片與基片的互連。在整個(gè)加工過程中,工藝處理的是以圓片、芯片和基片方式進(jìn)行的,它不是單點(diǎn)操作,因而處理效率較高。

采用倒裝焊方式需要考慮的幾個(gè)相關(guān)問題。

①基板技術(shù)

對(duì)倒裝焊而言,有許多基板可供選擇,選擇的關(guān)鍵因素在于材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、電阻率和導(dǎo)熱率等。在基板與芯片(一級(jí)互連)之間或基板與PCB板(二級(jí)互連)之間的TCE失配是造成產(chǎn)品失效的主要原因。CTE失配產(chǎn)生的剪切應(yīng)力將引起焊接點(diǎn)失效。通常封裝體的信號(hào)的完整性與基片的絕緣電阻、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗有直接的關(guān)系。介電常數(shù)、介質(zhì)損耗與工作頻率關(guān)系極大,特別是在頻率>1GHz時(shí)。當(dāng)選擇基板時(shí)應(yīng)考慮上述因素。

對(duì)倒裝焊而言,使用有機(jī)物基板非常流行,它是以高密度多層布線和微通孔基板技術(shù)為基礎(chǔ)制造的,其特點(diǎn)是有著低的互連電阻和低的介電常數(shù)。它的局限性在于:①在芯片與基板之間高的CTE差會(huì)產(chǎn)生大的熱失配;②在可靠性環(huán)境試驗(yàn)中,與同類型的陶瓷封裝器件相比,可靠性較差,其主要原因是水汽的吸附。

現(xiàn)有的CBGA、CCGA封裝采用的基板為氧化鋁陶瓷基板,其局限性在于它的熱膨脹系數(shù)與PCB板或卡的熱膨脹系數(shù)相差較大,而熱失配容易引起焊點(diǎn)疲勞。它的高介電常數(shù)、電阻率也不適用于高速、高頻器件。

現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出一種新的陶瓷基板--HITCE陶瓷基板,它有3個(gè)主要特點(diǎn),12.2ppm/℃的CTE,低的介電常數(shù)5.4,低阻的銅互連系統(tǒng)。它綜合了氧化鋁陶瓷基板和有機(jī)物基板的最佳特性,其封裝產(chǎn)品的可靠性和電性能得以提高。表3為陶瓷基板和有機(jī)物基板材料特性的比較。

② 凸點(diǎn)技術(shù)

也許倒裝焊技術(shù)得以流行是由于有各種各樣的凸點(diǎn)技術(shù)服務(wù)。常用的凸點(diǎn)材料為金凸點(diǎn),95Pb5Sn、90Pbl0Sn焊料球(回流焊溫度約350℃),有的也采用63Pb37Sn焊料球(回流焊溫度約220℃焊料凸點(diǎn)技術(shù)的關(guān)鍵在于當(dāng)節(jié)距縮小時(shí),必須保持凸點(diǎn)尺寸的穩(wěn)定性。焊料凸點(diǎn)尺寸的一致性及其共面性對(duì)倒裝焊的合格率有極大的影響。

③底部填充

在絕大多數(shù)的倒裝焊產(chǎn)品中都采用了底部填充劑,其作用是緩解芯片和基板之間由CTE差所引起的剪切應(yīng)力。

基板或中間層是BGA封裝中非常重要的部分,除了用于互連布線以外,還可用于阻抗控制及用于電感/電阻/電容的集成。因此要求基板材料具有高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度rS(約為175~230℃)、高的尺寸穩(wěn)定性和低的吸潮性,具有較好的電氣性能和高可靠性。金屬薄膜、絕緣層和基板介質(zhì)間還要具有較高的粘附性能。

1、引線鍵合PBGA的封裝工藝流程

① PBGA基板的制備

在BT樹脂/玻璃芯板的兩面層壓極薄(12~18μm厚)的銅箔,然后進(jìn)行鉆孔和通孔金屬化。用常規(guī)的PCB加3232藝在基板的兩面制作出圖形,如導(dǎo)帶、電極、及安裝焊料球的焊區(qū)陣列。然后加上焊料掩膜并制作出圖形,露出電極和焊區(qū)。為提高生產(chǎn)效率,一條基片上通常含有多個(gè)PBG基板。

② 封裝工藝流程

圓片減薄→圓片切削→芯片粘結(jié)→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(biāo)→分離→最終檢查→測(cè)試斗包裝

芯片粘結(jié)采用充銀環(huán)氧粘結(jié)劑將IC芯片粘結(jié)在基板上,然后采用金線鍵合實(shí)現(xiàn)芯片與基板的連接,接著模塑包封或液態(tài)膠灌封,以保護(hù)芯片、焊接線和焊盤。使用特殊設(shè)計(jì)的吸拾工具將熔點(diǎn)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(tǒng)的回流焊爐內(nèi)進(jìn)行回流焊接,最高加工溫度不能夠超過230℃。接著使用CFC無機(jī)清洗劑對(duì)基片實(shí)行離心清洗,以去除殘留在封裝體上的焊料和纖維顆粒,其后是打標(biāo)、分離、最終檢查、測(cè)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

① 陶瓷基板

FC-CBGA的基板是多層陶瓷基板,它的制作是相當(dāng)困難的。因?yàn)榛宓牟季€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,再在基片上制作多層金屬布線,然后進(jìn)行電鍍等。在CBGA的組裝中,基板與芯片、PCB板的CTE失配是造成CBGA產(chǎn)品失效的主要因素。要改善這一情況,除采用CCGA結(jié)構(gòu)外,還可使用另外一種陶瓷基板--HITCE陶瓷基板。

②封裝工藝流程

圓片凸點(diǎn)的制備->圓片切割->芯片倒裝及回流焊->底部填充導(dǎo)熱脂、密封焊料的分配->封蓋->裝配焊料球->回流焊->打標(biāo)->分離->最終檢查->測(cè)試->包裝

3、引線鍵合TBGA的封裝工藝流程

① TBGA載帶

TBGA的載帶通常是由聚酰亞胺材料制成的。

在制作時(shí),先在載帶的兩面進(jìn)行覆銅,然后鍍鎳和鍍金,接著沖通孔和通孔金屬化及制作出圖形。因?yàn)樵谶@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,因此在封裝前先要使用壓敏粘結(jié)劑將載帶粘結(jié)在熱沉上。

②封裝工藝流程

圓片減薄→圓片切割→芯片粘結(jié)→清洗→引線鍵合→等離子清洗→液態(tài)密封劑灌封→裝配焊料球→回流焊→表面打標(biāo)→分離→最終檢查→測(cè)試→包裝

BGA封裝技術(shù)未來發(fā)展常見問題

  • LED封裝技術(shù)是什么?

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BGA的封裝類型多種多樣,其外形結(jié)構(gòu)為方形或矩形。根據(jù)其焊料球的排布方式可分為周邊型、交錯(cuò)型和全陣列型BGA,根據(jù)其基板的不同,主要分為三類:PBGA(PlasticballZddarray塑料焊球陣列)、CBGA(ceramicballSddarray陶瓷焊球陣列)、TBGA (tape ball grid array載帶型焊球陣列)。

1、PBGA(塑料焊球陣列)封裝

PBGA封裝,它采用BT樹脂/玻璃層壓板作為基板,以塑料(環(huán)氧模塑混合物)作為密封材料,焊球?yàn)楣簿Ш噶?3Sn37Pb或準(zhǔn)共晶焊料62Sn36Pb2Ag(已有部分制造商使用無鉛焊料),焊球和封裝體的連接不需要另外使用焊料。有一些PBGA封裝為腔體結(jié)構(gòu),分為腔體朝上和腔體朝下兩種。這種帶腔體的PBGA是為了增強(qiáng)其散熱性能,稱之為熱增強(qiáng)型BGA,簡(jiǎn)稱EBGA,有的也稱之為CPBGA(腔體塑料焊球陣列)。PBGA封裝的優(yōu)點(diǎn)如下:

1)與PCB板(印刷線路板-通常為FR-4板)的熱匹配性好。PBGA結(jié)構(gòu)中的BT樹脂/玻璃層壓板的熱膨脹系數(shù)(CTE)約為14ppm/℃,PCB板的約為17ppm/cC,兩種材料的CTE比較接近,因而熱匹配性好。

2)在回流焊過程中可利用焊球的自對(duì)準(zhǔn)作用,即熔融焊球的表面張力來達(dá)到焊球與焊盤的對(duì)準(zhǔn)要求。

3)成本低。

4)電性能良好。

PBGA封裝的缺點(diǎn)是:對(duì)濕氣敏感,不適用于有氣密性要求和可靠性要求高的器件的封裝。

2、CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝

在BGA封裝系列中,CBGA的歷史最長(zhǎng)。它的基板是多層陶瓷,金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上,用以保護(hù)芯片、引線及焊盤。焊球材料為高溫共晶焊料10Sn90Pb,焊球和封裝體的連接需使用低溫共晶焊料63Sn37Pb。標(biāo)準(zhǔn)的焊球節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm。

CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝的優(yōu)點(diǎn)如下:

1)氣密性好,抗?jié)駳庑阅芨?,因而封裝組件的長(zhǎng)期可靠性高。

2)與PBGA器件相比,電絕緣特性更好。

3)與PBGA器件相比,封裝密度更高。

4)散熱性能優(yōu)于PBGA結(jié)構(gòu)。

CBGA封裝的缺點(diǎn)是:

1)由于陶瓷基板和PCB板的熱膨脹系數(shù)(CTE)相差較大(A1203陶瓷基板的CTE約為7ppm/cC,PCB板的CTE約為17ppm/筆),因此熱匹配性差,焊點(diǎn)疲勞是其主要的失效形式。

2)與PBGA器件相比,封裝成本高。

3)在封裝體邊緣的焊球?qū)?zhǔn)難度增加。

3、CCGA(ceramiccolumnSddarray)陶瓷柱柵陣列

CCGA是CBGA的改進(jìn)型。二者的區(qū)別在于:CCGA采用直徑為0.5mm、高度為1.25mm~2.2mm的焊料柱替代CBGA中的0.87mm直徑的焊料球,以提高其焊點(diǎn)的抗疲勞能力。因此柱狀結(jié)構(gòu)更能緩解由熱失配引起的陶瓷載體和PCB板之間的剪切應(yīng)力。

4、TBGA(載帶型焊球陣列)

TBGA是一種有腔體結(jié)構(gòu),TBGA封裝的芯片與基板互連方式有兩種:倒裝焊鍵合和引線鍵合。倒裝焊鍵合結(jié)構(gòu);芯片倒裝鍵合在多層布線柔性載帶上;用作電路I/O端的周邊陣列焊料球安裝在柔性載帶下面;它的厚密封蓋板又是散熱器(熱沉),同時(shí)還起到加固封裝體的作用,使柔性基片下面的焊料球具有較好的共面性。

TBGA的優(yōu)點(diǎn)如下:

1)封裝體的柔性載帶和PCB板的熱匹配性能較

2)在回流焊過程中可利用焊球的自對(duì)準(zhǔn)作用,

印焊球的表面張力來達(dá)到焊球與焊盤的對(duì)準(zhǔn)要求。

3)是最經(jīng)濟(jì)的BGA封裝。

4)散熱性能優(yōu)于PBGA結(jié)構(gòu)。

TBGA的缺點(diǎn)如下:

1)對(duì)濕氣敏感。

2)不同材料的多級(jí)組合對(duì)可靠性產(chǎn)生不利的影響。

5、其它的BGA封裝類型

BGA(Bdll Grid Array)封裝,即球柵陣列封裝,它是在封裝體基板的底部制作陣列焊球作為電路的I/O端與印刷線路板(PCB)互接。采用該項(xiàng)技術(shù)封裝的器件是一種表面貼裝型器件。與傳統(tǒng)的腳形貼裝器件(LeadedDe~ce如QFP、PLCC等)相比,BGA封裝器件具有如下特點(diǎn)。

1)I/O數(shù)較多。BGA封裝器件的I/O數(shù)主要由封裝體的尺寸和焊球節(jié)距決定。由于BGA封裝的焊料球是以陣列形式排布在封裝基片下面,因而可極大地提高器件的I/O數(shù),縮小封裝體尺寸,節(jié)省組裝的占位空間。通常,在引線數(shù)相同的情況下,封裝體尺寸可減小30%以上。例如:CBGA-49、BGA-320(節(jié)距1.27mm)分別與PLCC-44(節(jié)距為1.27mm)和MOFP-304(節(jié)距為0.8mm)相比,封裝體尺寸分別縮小了84%和47%。

2)提高了貼裝成品率,潛在地降低了成本。傳統(tǒng)的QFP、PLCC器件的引線腳均勻地分布在封裝體的四周,其引線腳的節(jié)距為1.27mm、1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm。當(dāng)I/O數(shù)越來越多時(shí),其節(jié)距就必須越來越小。而當(dāng)節(jié)距<0.4mm時(shí),SMT設(shè)備的精度就難以滿足要求。加之引線腳極易變形,從而導(dǎo)致貼裝失效率增加。其BGA器件的焊料球是以陣列形式分布在基板的底部的,可排布較多的I/O數(shù),其標(biāo)準(zhǔn)的焊球節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm,細(xì)節(jié)距BGA(印BGA,也稱為CSP-BGA,當(dāng)焊料球的節(jié)距<1.0mm時(shí),可將其歸為CSP封裝)的節(jié)距為0.8mm、0.65mm、0.5mm,與現(xiàn)有的SMT工藝設(shè)備兼容,其貼裝失效率<10ppm。

3)BGA的陣列焊球與基板的接觸面大、短,有利于散熱。

4)BGA陣列焊球的引腳很短,縮短了信號(hào)的傳輸路徑,減小了引線電感、電阻,因而可改善電路的性能。

5)明顯地改善了I/O端的共面性,極大地減小了組裝過程中因共面性差而引起的損耗。

6)BGA適用于MCM封裝,能夠?qū)崿F(xiàn)MCM的高密度、高性能。

7)BGA和~BGA都比細(xì)節(jié)距的腳形封裝的IC牢固可靠。

BGA封裝技術(shù)概況

20世紀(jì)90年代隨著技術(shù)的進(jìn)步,芯片集成度不斷提高,I/O引腳數(shù)急劇增加,功耗也隨之增大,對(duì)集成電路封裝的要求也更加嚴(yán)格。為了滿足發(fā)展的需要,BGA封裝開始被應(yīng)用于生產(chǎn)。BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫,即球柵陣列封裝。

BGA封裝內(nèi)存

BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了,但引腳間距并沒有減小反而增加了,從而提高了組裝成品率;雖然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善它的電熱性能;厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少;寄生參數(shù)減小,信號(hào)傳輸延遲小,使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接,可靠性高。

說到BGA封裝就不能不提Kingmax公司的專利TinyBGA技術(shù),TinyBGA英文全稱為Tiny Ball Grid Array(小型球柵陣列封裝),屬于是BGA封裝技術(shù)的一個(gè)分支。是Kingmax公司于1998年8月開發(fā)成功的,其芯片面積與封裝面積之比不小于1:1.14,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高2~3倍,與TSOP封裝產(chǎn)品相比,其具有更小的體積、更好的散熱性能和電性能。

TinyBGA封裝內(nèi)存

采用TinyBGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量情況下體積只有TSOP封裝的1/3。TSOP封裝內(nèi)存的引腳是由芯片四周引出的,而TinyBGA則是由芯片中心方向引出。這種方式有效地縮短了信號(hào)的傳導(dǎo)距離,信號(hào)傳輸線的長(zhǎng)度僅是傳統(tǒng)的TSOP技術(shù)的1/4,因此信號(hào)的衰減也隨之減少。這樣不僅大幅提 升了芯片的抗干擾、抗噪性能,而且提高了電性能。采用TinyBGA封裝芯片可抗高達(dá)300MHz的外頻,而采用傳統(tǒng)TSOP封裝技術(shù)最高只可抗150MHz的外頻。

TinyBGA封裝的內(nèi)存其厚度也更薄(封裝高度小于0.8mm),從金屬基板到散熱體的有效散熱路徑僅有0.36mm。因此,TinyBGA內(nèi)存擁有更高的熱傳導(dǎo)效率,非常適用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的系統(tǒng),穩(wěn)定性極佳。

BGA封裝技術(shù)未來發(fā)展文獻(xiàn)

LED封裝技術(shù)大全 LED封裝技術(shù)大全

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LED 封裝技術(shù)大全 LED封裝所驅(qū)動(dòng)的功率大小受限于封裝體熱阻與所搭配之散熱模塊 (Rca) ,兩者決定 LED的 系統(tǒng)熱阻和穩(wěn)態(tài)所能忍受的最大功率值。 為降低封裝熱阻, 業(yè)者試圖加大封裝體內(nèi) LED晶粒 分布距離, 然 LED晶粒分布面積不宜太大, 過大的發(fā)光面積會(huì)使后續(xù)光學(xué)難以處理, 也限制 該產(chǎn)品的應(yīng)用。 不可一味將更多的 LED晶粒封裝于單一體內(nèi), 以求達(dá)到高功率封裝目的, 因 為仍有諸多因素待考慮,尤其是對(duì)于應(yīng)用面。 多晶粒封裝材料不斷發(fā)展 隨著 LED封裝 功率提升,多晶粒封裝 (Multi-chip Package)成為趨勢(shì),傳統(tǒng)高功率 LED 封裝多采用塑料射出之預(yù)成型導(dǎo)線架 (Pre-mold Lead Frame) 方式 (圖 1a),封裝載體 (Carrier) 又稱為芯片承載 (Die Pad),為一連續(xù)的金屬塊,已無法滿足多晶粒串接之電性需 求,電性串并聯(lián)方式直

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大功率LED封裝技術(shù) 大功率LED封裝技術(shù)

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大功率 LED 封裝技術(shù) 導(dǎo)讀 : 在現(xiàn)在 LED 技術(shù)中,封裝技術(shù)起 到很關(guān)鍵的作用個(gè),作為 LED 產(chǎn)業(yè)中承上 啟下的封裝技術(shù), 它的好壞對(duì)下游產(chǎn)業(yè)的應(yīng) 用十分關(guān)鍵,現(xiàn)在將對(duì) LED 的封裝技術(shù)做 一下介紹。 o 關(guān)鍵字 o (四)、封裝大生產(chǎn)技術(shù) 晶片鍵合 (Wafer bonding) 技術(shù)是指晶 片結(jié)構(gòu)和電路的制作、封裝都在晶片 (Wafer) 上進(jìn)行,封裝完成后再進(jìn)行切割, 形成單個(gè)的晶片 (Chip); 與之相對(duì)應(yīng)的晶片 鍵合 (Die bonding) 是指晶片結(jié)構(gòu)和電路在 晶片上完成后,即進(jìn)行切割形成晶片 (Die), 然后對(duì)單個(gè)晶片進(jìn)行封裝 (類似現(xiàn)在的 LED 封裝工藝 ),如圖 8 所示。很明顯,晶 片鍵合封裝的效率和質(zhì)量更高。由于封裝 費(fèi)用在 LED 器件制造成本中占了很大比 例,因此,改變現(xiàn)有的 LED 封裝形式 (從 晶片鍵合到晶片鍵合 ),將大大降低封裝制

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采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下,內(nèi)存容量提高兩到三倍,BGA與TSOP相比,具有更小體積,更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了很大提升,采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一;與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比,BGA封裝方式有更加快速有效的散熱途徑。

BGA封裝簡(jiǎn)介

采用BGA技術(shù)封裝的內(nèi)存,可以使內(nèi)存在體積不變的情況下內(nèi)存容量提高兩到三倍,BGA與TSOP相比,具有更小的體積,更好的散熱性能和電性能。BGA封裝技術(shù)使每平方英寸的存儲(chǔ)量有了很大提升,采用BGA封裝技術(shù)的內(nèi)存產(chǎn)品在相同容量下,體積只有TSOP封裝的三分之一;另外,與傳統(tǒng)TSOP封裝方式相比,BGA封裝方式有更加快速和有效的散熱途徑。

BGA封裝的I/O端子以圓形或柱狀焊點(diǎn)按陣列形式分布在封裝下面,BGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是I/O引腳數(shù)雖然增加了,但引腳間距并沒有減小反而增加了,從而提高了組裝成品率;雖然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,從而可以改善它的電熱性能;厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少;寄生參數(shù)(電流大幅度變化時(shí),引起輸出電壓擾動(dòng))減小,信號(hào)傳輸延遲小,使用頻率大大提高;組裝可用共面焊接,可靠性高。

1、BGA封裝技術(shù)

BGA封裝技術(shù)誕生于20世紀(jì)90年代,其中文全稱為焊球陣列封裝技術(shù),由于已經(jīng)有了較長(zhǎng)的發(fā)展歷程,因而在目前的應(yīng)用實(shí)踐中有著較高的技術(shù)成熟度,通過球柱形焊點(diǎn)陣列進(jìn)行I/O端與基板的封裝是其主要的封裝原理。相較于其他常見微電子封裝技術(shù),BGA封裝技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于陣列密度高、組裝成品率高。在塑料焊球陣列、陶瓷焊球陣列、金屬焊球陣列等多種BGA封裝技術(shù)中,裝芯片焊球陣列封裝將是未來BGA技術(shù)的主要發(fā)展方向。

2、3D封裝技術(shù)

3D封裝技術(shù)是伴隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而逐漸興起的,目前主要應(yīng)用于手持設(shè)備的高密度立體式組裝之中,是同時(shí)滿足多個(gè)芯片組立體式封裝需求的有效途徑。在現(xiàn)階段市面上常見的各種封裝技術(shù)中,3D封裝技術(shù)具備的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于功能性豐富、封裝密度高、電性能熱性能突出。

3、表面封裝技術(shù)

釬焊技術(shù)是目前使用最廣的一種微電子表面封裝技術(shù),根據(jù)具體的銜接需要,將需要銜接的物體表面的電子元件與指定的焊盤進(jìn)行釬焊,使原件與焊盤之間產(chǎn)生電路功能是釬焊技術(shù)的主要封裝原理。此種焊接方式下,原件與焊盤的連接是極為可靠的;與此同時(shí),軟釬焊技術(shù)所使用的釬焊,其內(nèi)包含的釬劑對(duì)于金屬表面雜質(zhì)的去除效果極佳,這對(duì)于焊接過程中釬料潤(rùn)滑度的增加是十分有利的,因而,相較于其他微電子封裝技術(shù),釬焊技術(shù)的封裝速度明顯更快。

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