bga返修臺(tái)

以下就四種基本類型的BGA，從其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等多方面加以闡述。

1.1 PBGA(Plastic Ball Grid Array塑封球柵陣列)

PBGA即通常所說(shuō)的OMPAC(Overmolded Plastic Array Carrier)，是最普通的BGA封裝類型(見(jiàn)圖2)。PBGA的載體是普通的印制板基材，例如FR-4、BT樹(shù)脂等。硅片通過(guò)金屬絲壓焊方式連接到載體的上表面，然后用塑料模壓成形，在載體的下表面連接有共晶組份(37Pb/63Sn)的焊球陣列。焊球陣列在器件底面上可以呈完全分布或部分分布(見(jiàn)圖3)，通常的焊球尺寸0.75~0.89mm左右，焊球節(jié)距有1.0mm、1.27mm、1.5mm幾種。

圖2 PBGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖3部分分布與完全分布示意圖

PBGA可以用現(xiàn)有的表面安裝設(shè)備和工藝進(jìn)行組裝。首先通過(guò)漏印方式把共晶組份焊膏印刷到相應(yīng)的PCB焊盤上，然后把PBGA的焊球?qū)?yīng)壓入焊膏并進(jìn)行回流，因漏印采用的焊膏和封裝體的焊球均為共晶焊料，所以在回流過(guò)程中焊球和焊膏共熔，由于器件重量和表面張力的作用，焊球坍塌使得器件底部和PCB之間的間隙減小，焊點(diǎn)固化后呈橢球形。PBGA169~313已有批量生產(chǎn)，各大公司正不斷開(kāi)發(fā)更高的I/O數(shù)的PBGA產(chǎn)品，預(yù)計(jì)在近兩年內(nèi)I/O數(shù)可達(dá)600~1000。

PBGA封裝的主要優(yōu)點(diǎn):

①可以利用現(xiàn)有的組裝技術(shù)和原材料制造PBGA，整個(gè)封裝的費(fèi)用相對(duì)較低。

②和QFP器件相比，不易受到機(jī)械損傷。

③可適用于大批量的電子組裝。

PBGA技術(shù)的主要挑戰(zhàn)是保證封裝的共面性、減少潮氣的吸收和防止"popcorn"現(xiàn)象的產(chǎn)生以及解決因日趨增大的硅片尺寸引起的可靠性問(wèn)題，對(duì)于更高I/O數(shù)的封裝，PBGA技術(shù)的難度將更大。由于載體所用材料是印制板基材，所以在組裝件中PCB和PBGA載體的熱膨脹系數(shù)(TCE)近乎相同，因此在回流焊接過(guò)程中，對(duì)焊點(diǎn)幾乎不產(chǎn)生應(yīng)力，對(duì)焊點(diǎn)的可靠性影響也較小。PBGA應(yīng)用遇到的問(wèn)題是如何繼續(xù)減少PBGA封裝的費(fèi)用，使PBGA能在I/O數(shù)較低的情況下仍比QFP節(jié)省費(fèi)用。

1.2 CBGA(Ceramic Ball Grid Array陶瓷球柵陣列)

圖4 CBGA和CCGA的結(jié)構(gòu)比較

CBGA通常也稱作SBC(Solder Ball Carrier)，是BGA封裝的第二種類型(見(jiàn)圖4)。CBGA的硅片連接在多層陶瓷載體的上表面，硅片與多層陶瓷載體的連接可以有兩種形式，第一種是硅片線路層朝上，采用金屬絲壓焊的方式實(shí)現(xiàn)連接，另一種則是硅片的線路層朝下，采用倒裝片結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)硅片與載體的連接。硅片連接完成之后，對(duì)硅片采用環(huán)氧樹(shù)脂等填充物進(jìn)行包封以提高可靠性和提供必要的機(jī)械防護(hù)。在陶瓷載體的下表面，連接有90Pb/10Sn焊球陣列，焊球陣列的分布可以有完全分布或部分分布兩種形式，焊球尺寸通常約0.89mm左右，間距因各家公司而異，常見(jiàn)的為1.0mm和1.27mm。

PBGA器件也可以用現(xiàn)有的組裝設(shè)備和工藝進(jìn)行組裝，但由于與PBGA的焊球組份不同，使得整個(gè)組裝過(guò)程和PBGA有所不同。PBGA組裝采用的共晶焊膏的回流溫度為183℃，而CBGA焊球的熔化溫度約為300℃，現(xiàn)有的表面安裝回流過(guò)程大都是在220℃回流，在這個(gè)回流溫度下僅熔化了焊膏，但焊球沒(méi)有熔化。因此，要形成良好的焊點(diǎn)，漏印到焊盤上的焊膏量和PBGA相比要多，其目的首先是要用焊膏補(bǔ)償CBGA焊球的共平面誤差，其次是保證能形成可靠的焊點(diǎn)連接。

在回流之后，共晶焊料包容焊球形成焊點(diǎn)，焊球起到了剛性支撐的作用，因此器件底部與PCB的間隙通常要比PBGA大。CBGA的焊點(diǎn)是由兩種不同的Pb/Sn組份焊料形成的，但共晶焊料和焊球之間的界面實(shí)際上并不明顯，通常焊點(diǎn)的金相分析，可以看到在界面區(qū)域形成一個(gè)從90Pb/10Sn到37Pb/63Sn的過(guò)渡區(qū)。

一些產(chǎn)品已采用了I/O數(shù)196~625的CBGA封裝器件，但CBGA的應(yīng)用還不太廣泛，更高I/O數(shù)的CBGA封裝的發(fā)展也停滯不前，主要?dú)w咎于CBGA組裝中存在的PCB和多層陶瓷載體之間的熱膨脹系數(shù)(TCE)不匹配問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)，使得在熱循環(huán)時(shí)引起封裝體尺寸較大的CBGA焊點(diǎn)產(chǎn)生失效。通過(guò)大量的可靠性測(cè)試，已經(jīng)證實(shí)了封裝體尺寸小于32mm×32mm的CBGA均可以滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱循環(huán)試驗(yàn)規(guī)范。CBGA的I/O數(shù)目限制在625以下，對(duì)于陶瓷封裝體尺寸在32mm×32mm以上的，則必須要考慮采取其它類型的BGA。

CBGA封裝的主要優(yōu)點(diǎn)在于:

1)具有優(yōu)良的電性能和熱特性。

2)具有良好的密封性能。

3)和QFP器件相比，CBGA不易受到機(jī)械損傷。

4)適用于I/O數(shù)大于250的電子組裝應(yīng)用。

此外，由于CBGA的硅片與多層陶瓷的連接可以采用倒裝片連接方式，所以可以達(dá)到比金屬絲壓焊連接方式更高的互聯(lián)密度。在很多情況下，尤其是在高I/O數(shù)的應(yīng)用下，ASICs的硅片尺寸受到金屬絲壓焊焊盤尺寸的限制，CBGA通過(guò)采用了更高密度的硅片互聯(lián)線路，使得硅片的尺寸可以進(jìn)一步減小而又不犧牲功能，從而降低了費(fèi)用。

CBGA技術(shù)的發(fā)展沒(méi)有太大的困難，其主要的挑戰(zhàn)在于如何使CBGA在電子組裝行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。首先必須要能保證CBGA封裝在大批量生產(chǎn)工業(yè)環(huán)境中的可靠性，其次CBGA封裝的費(fèi)用必須要能和其它BGA封裝相比擬。由于CBGA封裝的復(fù)雜性以及相對(duì)高的費(fèi)用，使得CBGA被局限應(yīng)用于高性能、高I/O數(shù)要求的電子產(chǎn)品。此外，由于CBGA封裝的重量要比其它類型BGA封裝大，所以在便攜式電子產(chǎn)品中的應(yīng)用也受到限制。

1.3 CCGA(Ceramic Cloumn Grid Array陶瓷柱柵陣列)

CCGA也稱SCC(Solder Column Carrier)，是CBGA在陶瓷體尺寸大于32mm×32mm時(shí)的另一種形式(見(jiàn)圖5)，和CBGA不同的是在陶瓷載體的下表面連接的不是焊球而是90Pb/10Sn的焊料柱，焊料柱陣列可以是完全分布或部分分布的，常見(jiàn)的焊料柱直徑約0.5mm，高度約為2.21mm，柱陣列間距典型的為1.27mm。CCGA有兩種形式，一種是焊料柱與陶瓷底部采用共晶焊料連接，另一種則采用澆鑄式固定結(jié)構(gòu)。CCGA的焊料柱可以承受因PCB和陶瓷載體的熱膨脹系數(shù)TCE不匹配產(chǎn)生的應(yīng)力，大量的可靠性試驗(yàn)證實(shí)封裝體尺寸小于44mm×44mm的CCGA均可以滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱循環(huán)試驗(yàn)規(guī)范。CCGA的優(yōu)缺點(diǎn)和CBGA非常相似，唯一的明顯差異是CCGA的焊料柱比CBGA的焊球在組裝過(guò)程中更容易受到機(jī)械損傷。有些電子產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用CCGA封裝，但是I/O數(shù)在626~1225之間的CCGA封裝暫時(shí)尚未形成批量生產(chǎn)，I/O數(shù)大于2000的CCGA封裝仍在開(kāi)發(fā)中。

圖5CCGA(Ceramic Cloumn Grid Array陶瓷柱柵陣列)

1.4 TBGA(Tape Ball Grid Array載帶球柵陣列)

圖6 TBGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)

TBGA又稱為ATAB(Araay Tape Automated Bonding)，是BGA的一種相對(duì)較新的封裝類型(見(jiàn)圖6)。TBGA的載體是銅/聚酰亞胺/銅雙金屬層帶，載體的上表面分布有信號(hào)傳輸用的銅導(dǎo)線，而另一面則作為地層使用。硅片與載體之間的連接可以采用倒裝片技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)硅片與載體的連接完成后，對(duì)硅片進(jìn)行包封以防止受到機(jī)械損傷。載體上的過(guò)孔起到了連通兩個(gè)表面、實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)淖饔茫盖蛲ㄟ^(guò)采用類似金屬絲壓焊的微焊接工藝連接到過(guò)孔焊盤上形成焊球陣列。在載體的頂面用膠連接著一個(gè)加固層，用于給封裝體提供剛性和保證封裝體的共面性。在倒裝硅片的背面一般用導(dǎo)熱膠連接著散熱片，給封裝體提供良好的熱特性。TBGA的焊球組份為90Pb/10Sn，焊球直徑約為0.65mm，典型的焊球陣列間距有1.0mm、1.27mm、1.5mm幾種，TBGA與PCB之間的組裝所采用的為63Sn/37Pb共晶焊料。TBGA也可以利用現(xiàn)有的表面安裝設(shè)備和工藝，采用與CBGA相似的組裝方法進(jìn)行組裝。

常用的TBGA封裝的I/O數(shù)小于448，TBGA736等產(chǎn)品已上市，國(guó)外一些大公司正在開(kāi)發(fā)I/O數(shù)大于1000的TBGA。

TBGA封裝的優(yōu)點(diǎn)在于:

①比其它大多數(shù)BGA封裝類型更輕更小(尤其是I/O數(shù)較高的封裝)。

②具有比QFP和PBGA封裝更優(yōu)越的電性能。

③可適于批量電子組裝。

此外，這種封裝采用高密度的倒裝片形式實(shí)現(xiàn)硅片與載體的連接，使TBGA具有信號(hào)噪聲小等很多優(yōu)點(diǎn)，由于印制板和TBGA封裝中加固層的熱膨脹系數(shù)TCE基本上是相互匹配的，所以對(duì)組裝后TBGA焊點(diǎn)可靠性的影響并不大，TBGA封裝遇到的最主要問(wèn)題是潮氣的吸收對(duì)封裝的影響。

TBGA應(yīng)用遇到的問(wèn)題是如何才能在電子組裝領(lǐng)域中占有一席之地，首先TBGA的可靠性必須能在批量生產(chǎn)環(huán)境中予以證實(shí)，其次TBGA封裝的費(fèi)用必須要能和PBGA封裝相比擬。由于TBGA的復(fù)雜性和相對(duì)高的封裝費(fèi)用，TBGA主要用于高性能、高I/O數(shù)的電子產(chǎn)品。

2 Flip Chip :

和其它表面安裝器件不同，倒裝片無(wú)封裝，互聯(lián)陣列分布于硅片的表面，取代了金屬絲壓焊連接形式，硅片直接以倒扣方式安裝到PCB上。倒裝片不再需要從硅片向四周引出I/O端，互聯(lián)的長(zhǎng)度大大縮短，減小了RC延遲，有效地提高了電性能。倒裝片連接有三種主要類型:C4、DC4和FCAA。

2.1 C4(Controlled Collapse Chip Connection可控坍塌芯片連接)

圖7 C4結(jié)構(gòu)形式

C4是類似超細(xì)間距BGA的一種形式(見(jiàn)圖7)。與硅片連接的焊球陣列一般的間距為0.203~0.254mm，焊球直徑為0.102~0.127mm，焊球組份為97Pb/3Sn，這些焊球在硅片上可以呈完全分布或部分分布。由于陶瓷可以承受較高的回流溫度，因此陶瓷被用來(lái)作為C4連接的基材，通常是在陶瓷的表面上預(yù)先分布有鍍Au或Sn的連接盤，然后進(jìn)行C4形式的倒裝片連接。

C4連接不能使用現(xiàn)有的組裝設(shè)備和工藝進(jìn)行組裝，因?yàn)?7Pb/3Sn焊球的熔化溫度是320℃，且在這種采用C4連接的互聯(lián)結(jié)構(gòu)中不存在其它組份的焊料。在C4連接中，取代了焊膏漏印，而是采用印刷高溫助焊劑的方式，首先將高溫助焊劑印刷到基材的焊盤或硅片的焊球上，然后硅片上的焊球和基材上相應(yīng)焊盤精確對(duì)位，通過(guò)助焊劑提供足夠的粘附力來(lái)保持相對(duì)位置并直到回流焊接完成。C4連接采用的回流溫度為360℃，在該溫度下焊球熔化，硅片處于"懸浮"狀態(tài)，由于焊料表面張力的作用，硅片會(huì)自動(dòng)校正焊球和焊盤的相對(duì)位置，最終焊料坍塌至一定的高度形成連接點(diǎn)。C4連接方式主要應(yīng)用于CBGA和CCGA封裝中，此外，有些廠家在陶瓷多芯片模塊(MCM-C)應(yīng)用中也使用這種技術(shù)。采用C4連接的I/O數(shù)在1500以下，一些公司預(yù)期開(kāi)發(fā)的I/O數(shù)將超過(guò)3000。

C4連接的優(yōu)點(diǎn)在于:

1)具有優(yōu)良的電性能和熱特性。

2)在中等焊球間距的情況下，I/O數(shù)可以很高。

3)不受焊盤尺寸的限制。

4)可以適于批量生產(chǎn)。

5)可大大減小尺寸和重量。

此外，C4連接在硅片和基材之間只有一個(gè)互聯(lián)界面，可提供最短的、干擾最小的信號(hào)傳遞通道，減少的界面數(shù)量使得結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，并且可靠性更高。C4連接在技術(shù)上還存在很多挑戰(zhàn)，真正應(yīng)用于電子產(chǎn)品還有一定的難度。C4連接方式只能適用于陶瓷基材，它們將在高性能、高I/O數(shù)的產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用，例如CBGA、CCGA和MCM-C等。

2.2 DCA(Direct Chip Attach直接芯片連接)

DCA和C4類似，是一種超細(xì)間距連接(見(jiàn)圖8)。DCA的硅片和C4連接中的硅片結(jié)構(gòu)相同，兩者之間的唯一區(qū)別在于基材的選擇，DCA采用的基材是典型的印制材料。DCA的焊球組份是97Pb/3Sn，連接焊接盤上的焊料是共晶焊料(37Pb/63Sn)。對(duì)于DCA，由于間距僅為0.203~0.254mm，共晶焊料漏印到連接焊盤上相當(dāng)困難，所以取代焊膏漏印這種方式，在組裝前給連接焊盤頂鍍上鉛錫焊料，焊盤上的焊料體積要求十分嚴(yán)格，通常要比其它超細(xì)間距元件所用的焊料多。在連接焊盤上0.051~0.102mm厚的焊料由于是預(yù)鍍的，一般略呈圓頂狀，必須要在貼片前整平，否則會(huì)影響焊球和焊盤的可靠對(duì)位。

圖8 DCA結(jié)構(gòu)形式

這種連接方式可以用表面安裝設(shè)備和工藝實(shí)現(xiàn)。首先，助焊劑通過(guò)印刷方式被分配到硅片上，然后進(jìn)行硅片的貼裝，最后回流焊接。DCA組裝采用的回流溫度約220℃，低于焊球的熔點(diǎn)但高于連接焊盤上的共晶焊料熔點(diǎn)，硅片上焊球的作用相當(dāng)于剛性支撐，回流之后共晶焊料熔化，在焊球與焊盤之間形成焊點(diǎn)連接。對(duì)于這種采用兩種不同的Pb/Sn組份形成的焊點(diǎn)，在焊點(diǎn)中兩種焊料的界面實(shí)際并不明顯，而是形成從97Pb/3Sn到37Pb/63Sn的光滑過(guò)渡區(qū)域。由于焊球的剛性支撐作用，DCA組裝中焊球不"坍塌"，但還具有自校正特性。DCA已經(jīng)開(kāi)始得到應(yīng)用，I/O數(shù)主要在350以下，一些公司計(jì)劃開(kāi)發(fā)的I/O數(shù)超過(guò)500。這種技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力不是更高的I/O數(shù)，而主要是著眼于尺寸、重量和費(fèi)用的減小。DCA的特點(diǎn)和C4非常相似，由于DCA可以利用現(xiàn)有的表面安裝工藝實(shí)現(xiàn)與PCB的連接，所以能采用這種技術(shù)的應(yīng)用很多，尤其是在便攜式電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。

然而并不能夸大DCA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在DCA技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中仍有許多技術(shù)挑戰(zhàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中使用這種技術(shù)的組裝廠家為數(shù)并不多，他們都在努力提高工藝水平，以擴(kuò)大DCA的應(yīng)用。由于DCA連接把那些和高密度相關(guān)的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到PCB上，所以給PCB的制造增加了難度，此外，專門生產(chǎn)帶有焊球的硅片的廠家為數(shù)不多，在組裝設(shè)備、工藝等各方面仍存在著很多值得關(guān)注的問(wèn)題，只有這些問(wèn)題得到了解決，才能推動(dòng)DCA技術(shù)的發(fā)展。

2.3 FCAA(Flip Chip Adhesive Attachment倒裝片膠連接)

FCAA連接存在多種形式，當(dāng)前仍處于初期開(kāi)發(fā)階段。硅片與基材之間的連接不采用焊料，而是用膠來(lái)代替。這種連接中的硅片底部可以有焊球，也可以采用焊料凸點(diǎn)等結(jié)構(gòu)。FCAA所用的膠包括各向同性和各向異性等多種類型，主要取決于實(shí)際應(yīng)用中的連接狀況。另外，基材的選用通常有陶瓷、印制板材料和柔性電路板等。這種技術(shù)目前尚未成熟，在這里就不作更多的闡述。

一，非光學(xué)機(jī)型

二，光學(xué)機(jī)型

分光學(xué)對(duì)位與非光學(xué)對(duì)位

光學(xué)對(duì)位--通過(guò)光學(xué)模塊采用裂棱鏡成像，LED照明方式，調(diào)整光場(chǎng)分布，使小芯片成像顯示與顯示器上。以達(dá)到光學(xué)對(duì)位返修。

非光學(xué)對(duì)位--則是通過(guò)肉眼將BGA根據(jù)PCB板絲印線及點(diǎn)對(duì)位，以達(dá)到對(duì)位返修。

針對(duì)不同大小的BGA原件進(jìn)行視覺(jué)對(duì)位，焊接、拆卸的智能操作設(shè)備，有效提高返修率生產(chǎn)率，大大降低成本。 BGA:BGA封裝內(nèi)存

BGA封裝(Ball Grid Array Package)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(méi)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。

BGA封裝技術(shù)可詳分為五大類:

1.PBGA(Plasric BGA)基板:一般為2-4層有機(jī)材料構(gòu)成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。

2.CBGA(CeramicBGA)基板:即陶瓷基板，芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片(FlipChip，簡(jiǎn)稱FC)的安裝方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過(guò)這種封裝形式。

3.FCBGA(FilpChipBGA)基板:硬質(zhì)多層基板。

4.TBGA(TapeBGA)基板:基板為帶狀軟質(zhì)的1-2層PCB電路板。

5.CDPBGA(Carity Down PBGA)基板:指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)(又稱空腔區(qū))。

說(shuō)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(kāi)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。

BGA主要有四種基本類型:PBGA、CBGA、CCGA和TBGA，一般都是在封裝體的底部連接著作為I/O引出端的焊球陣列。這些封裝的焊球陣列典型的間距為1.0mm、1.27mm、1.5mm，焊球的鉛錫組份常見(jiàn)的主要有63Sn/37Pb和90Pb/10Sn兩種，焊球的直徑由于沒(méi)有這方面相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)而各個(gè)公司不盡相同。從BGA的組裝技術(shù)方面來(lái)看，BGA有著比QFP器件更優(yōu)越的特點(diǎn)，其主要體現(xiàn)在BGA器件對(duì)于貼裝精度的要求不太嚴(yán)格，理論上講，在焊接回流過(guò)程中，即使焊球相對(duì)于焊盤的偏移量達(dá)50%之多，也會(huì)由于焊料的表面張力作用而使器件位置得以自動(dòng)校正，這種情況經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明是相當(dāng)明顯的。其次，BGA不再存在類似QFP之類器件的引腳變形問(wèn)題，而且BGA還具有相對(duì)QFP等器件較良好的共面性，其引出端間距與QFP相比要大得多，可以明顯減少因焊膏印刷缺陷導(dǎo)致焊點(diǎn)"橋接"的問(wèn)題;另外，BGA還有良好的電性能和熱特性，以及較高的互聯(lián)密度。BGA的主要缺點(diǎn)在于焊點(diǎn)的檢測(cè)和返修都比較困難，對(duì)焊點(diǎn)的可靠性要求比較嚴(yán)格，使得BGA器件在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中受到限制。

BGA的全稱是Ball Grid Array(球柵陣列結(jié)構(gòu)的PCB)，它是集成電路采用有機(jī)載板的一種封裝法。它具有:①封裝面積減少②功能加大，引腳數(shù)目增多③PCB板溶焊時(shí)能自我居中，易上錫④可靠性高⑤電性能好，整體成本低等特點(diǎn)。有BGA的PCB板一般小孔較多，大多數(shù)客戶BGA下過(guò)孔設(shè)計(jì)為成品孔直徑8~12mil，BGA處表面貼到孔的距離以規(guī)格為31.5mil為例，一般不小于10.5mil。BGA下過(guò)孔需塞孔，BGA焊盤不允許上油墨，BGA焊盤上不鉆孔。- S% X. i: E% h5 O% X* o" ?# _我們公司目前對(duì)BGA下過(guò)孔塞孔主要采用工藝有:①鏟平前塞孔:適用于BGA塞孔處阻焊單面露出或部分露出，若兩種塞孔孔徑相差1.5mm時(shí)，則無(wú)論是否阻焊兩面覆蓋均采用此工藝;②阻焊塞孔:應(yīng)用于BGA塞孔處阻焊兩面覆蓋的板;③整平前后的塞孔:用于厚銅箔板或其他特殊需要的板。所塞鉆孔尺寸有:0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55mm共7種。# T4 Z* |" c4 R在CAM制作中BGA應(yīng)做怎樣處理呢?' e+ d; L5 [4 h( Z, O# _3 j# F一、外層線路BGA處的制作:- Z4 Q8 p, g6 P6 ~: F1 p" X% a( c在客戶資料未作處理前，先對(duì)其進(jìn)行全面了解，BGA的規(guī)格、客戶設(shè)計(jì)焊盤的大小、陣列情況、BGA下過(guò)孔的大小、孔到BGA焊盤的距離，銅厚要求為1~1.5盎司的PCB板，除了特定客戶的制作按其驗(yàn)收要求做相應(yīng)補(bǔ)償外，其余客戶若生產(chǎn)中采用掩孔蝕刻工藝時(shí)一般補(bǔ)償2mil，采用圖電工藝則補(bǔ)償2.5mil，規(guī)格為31.5mil BGA的不采用圖電工藝加工;當(dāng)客戶所設(shè)計(jì)BGA到過(guò)孔距離小于8.5mil，而BGA下過(guò)孔又不居中時(shí)，可選用以下方法:( i* H! i. o/ Q7 M可參照BGA規(guī)格、設(shè)計(jì)焊盤大小對(duì)應(yīng)客戶所設(shè)計(jì)BGA位置做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)BGA陣列，再以其為基準(zhǔn)將需校正的BGA及BGA下過(guò)孔進(jìn)行拍正，拍過(guò)之后要與原未拍前備份的層次對(duì)比檢查一下拍正前后的效果，如果BGA焊盤前后偏差較大，則不可采用，只拍BGA下過(guò)孔的位置。! W, {+ f/ x2 G二、BGA阻焊制作: 8 A) ^/ ?% b. D7 T: c1、BGA表面貼阻焊開(kāi)窗:與阻焊優(yōu)化值一樣其單邊開(kāi)窗范圍為1.25~3mil，阻焊距線條(或過(guò)孔焊盤)間距大于等于1.5mil; ( p/ s: ^5 @, Z' z2、BGA塞孔模板層及墊板層的處理:! A" N( l% Q& V2 F$ y. Q4 L①制做2MM層:以線路層BGA焊盤拷貝出為另一層2MM層并將其處理為2MM范圍的方形體，2MM中間不可有空白、缺口(如有客戶要求以BGA處字符框?yàn)槿追秶?，則以BGA處字符框?yàn)?MM范圍做同樣處理)，做好2MM實(shí)體后要與字符層BGA處字符框?qū)Ρ纫幌拢呷≥^大者為2MM層。) T$ f4 e- X; U% l0 Q②塞孔層(JOB.bga):以孔層碰2MM層(用面板中Actionsàreference selection功能參考2MM層進(jìn)行選擇)，參數(shù)Mode選Touch，將BGA 2MM范圍內(nèi)需塞的孔拷貝到塞孔層，并命名為:JOB.bga(注意，如客戶要求BGA處測(cè)試孔不作塞孔處理，則需將測(cè)試孔選出，BGA測(cè)試孔特征為:阻焊兩面開(kāi)滿窗或單面開(kāi)窗)。7 c7 z" j" b. e3 Y7 g* e5 ]③拷貝塞孔層為另一墊板層(JOB.sdb)。* A8 _; t2 B- G% R. y④按BGA塞孔文件調(diào)整塞孔層孔徑和墊板層孔徑。4 \* e, {1 D! e6 r/ v* [三、BGA對(duì)應(yīng)堵孔層、字符層處理:5 j* C% S, w3 }' w g①需要塞孔的地方，堵孔層兩面均不加擋點(diǎn);) p2 m1 t2 x/ U) \* G4 s②字符層相對(duì)塞孔處過(guò)孔允許白油進(jìn)孔。5 K1 {0 M# G5 |7 y* M' y以上步驟完成后，BGA CAM的單板制作就完成了，這只是BGA CAM的單板制作情況，其實(shí)由于電子信息產(chǎn)品的日新月異，PCB行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)于BGA塞孔的制作規(guī)程是經(jīng)常在更換，并不斷有新的突破。這每次的突破，使產(chǎn)品又上一個(gè)臺(tái)階，更適應(yīng)市場(chǎng)變化的要求。我們期待更優(yōu)越的關(guān)于BGA塞孔或其它的工藝出爐。

01: θ角千分尺調(diào)節(jié)手柄

02: 上加熱頭

03: 17"工業(yè)顯示器

04: 總電源開(kāi)關(guān)

05: 設(shè)備運(yùn)行指示燈

06: 電源開(kāi)關(guān)

07: 外測(cè)熱電偶接口

08: 220V輸入電源線

09: USB接口(鍵盤鼠標(biāo)接口)

10: Y軸鎖定和微調(diào)旋鈕

11: 工作臺(tái)(下方有大面積的紅外預(yù)熱區(qū))

12: 板件V型卡槽

13: 急停按鈕

14: 上照明和下照明光亮調(diào)節(jié)旋鈕

15: FOCUS+和FOCUS-，相機(jī)調(diào)焦按鈕

16: ZOOM+和ZOOM-，相機(jī)視場(chǎng)縮放按鈕

17: 啟動(dòng)按鈕和停止按鈕

18: X軸鎖定和微調(diào)旋鈕

18: 鍵盤鼠標(biāo)托盤

19: 下加熱頭(可用設(shè)備左側(cè)的旋鈕進(jìn)行升降調(diào)節(jié))

20: 圖像獲取單元

21: 工作照明燈

22: 上風(fēng)嘴和吸筆

這種機(jī)型的代表型號(hào)是GM-5360，BGA貼裝在PCB上的時(shí)候是靠操作員經(jīng)驗(yàn)照著PCB上面的絲印框貼上去的，適用于BGA錫球間距比較大(0.6以上)的BGA芯片返修。除了加熱時(shí)溫度曲線是自動(dòng)跑完之外，其他的操作都需要人工操作，這類BGA返修臺(tái)的價(jià)格一般在三千多到一萬(wàn)以內(nèi)。

這種機(jī)型的代表型號(hào)有RM-2060，BGA錫球間距太小(0.15-0.6)的BGA芯片人工去貼片會(huì)有誤差，容易造成焊接不良。光學(xué)對(duì)位原理是用分光棱鏡成像系統(tǒng)放大BGA焊點(diǎn)和PCB的焊盤，使他們放大的圖像重合之后垂直貼片，這樣就會(huì)避免貼片出現(xiàn)的誤差。加熱系統(tǒng)會(huì)在貼片完成后自動(dòng)運(yùn)行，焊接完畢后會(huì)有蜂鳴音報(bào)警提示。這種機(jī)型的價(jià)格一般在四五萬(wàn)到十幾萬(wàn)不等。

顧名思義，這種機(jī)型就是全自動(dòng)的一個(gè)返修系統(tǒng)，型號(hào)比如RM-8080.它是根據(jù)機(jī)器視覺(jué)對(duì)位這種高科技的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的返修過(guò)程，這種設(shè)備價(jià)位會(huì)比較高，一臺(tái)估計(jì)會(huì)有二三十萬(wàn)RMB。