bga技术与质量控制

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1、BGA技术与质量控制摘要：BGA是是现代组装技术的新概念，它的出现促进SMT（表面贴装技术）与SMD（表面贴装元器件）的发展和革新，并将成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。本文简要介绍了BGA的概念、发展现状、应用情况以及一些生产中应用的检测方法等，并讨论了BGA的返修工艺。关键词：表面组装技术；球栅阵列封装；检测；X射线；质量控制；返修。随着科学技术的不断发展，现代社会与电子技术息息相关，超小型移动电话、超小型步话机、便携式计算机、存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、高清晰度电视机等都

2、对产品的小型化、轻型化提出了苛刻的要求。要达到达一目标，就必须在生产工艺、元器件方面着手进行深入研究。ＳＭＴ（SurfaceMountTechnology)表面安装技术顺应了这一潮流，为实现电子产品的轻、薄、短、小打下了基础。ＳＭＴ技术进入９０年代以来，走向了成熟的阶段，但随着电子产品向便携式／小型化、网络化和多媒体化方向的迅速发展，对电子组装技术提出了更高的要求，新的高密度组装技术不断涌现，其中ＢＧＡ（BallGridArray球栅阵列封装)就是一项已经进入实用化阶段的高密度组装技术。本文将就ＢＧＡ

3、器件的组装特点以及焊点的质量控制作一介绍。一、ＢＧＡ技术简介ＢＧＡ技术的研究始于６０年代，最早被美国ＩＢＭ公司采用，但一直到９０年代初，ＢＧＡ才真正进入实用化的阶段。在８０年代，人们对电子电路小型化和I/O引线数提出了更高的要求。为了适应这一要求，ＱＦＰ的引脚间距目前已从1.27mm发展到了0.3mm。由于引脚间距不断缩小，I/O数不断增加，封装体积也不断加大，给电路组装生产带来了许多困难，导致成品率下降和组装成本的提高。另方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，０．３ｍｍ已是ＱＦＰ引脚间距的

4、极限，这都限制了组装密度的提高。于是一种先进的芯片封装ＢＧＡ（BallGridArray）应运而生，ＢＧＡ是球栅阵列的英文缩写，它的Ｉ／Ｏ端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，引线间距大，引线长度短，这样ＢＧＡ消除了精细间距器件中由于引线而引起的共面度和翘曲的问题。ＢＧＡ技术的优点是可增加Ｉ／Ｏ数和间距，消除ＱＦＰ技术的高Ｉ／０数带来的生产成本和可靠性问题。深圳金百泽电子科技股份有限公司（www.kbsems.com）成立于1997年，是线路板行业十强企业，总部设在深圳，研发和生产分布在深圳、

5、惠州和西安等地，为客户提供产品研发的PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试及硬件集成等垂直整合解决方案，是国内最具特色的电子制造服务提供商。电话：0755-26546699-223ＪＥＤＥＣ（电子器件工程联合会）（ＪＣ－１１）的工业部门制定了ＢＧＡ封装的物理标准，ＢＧＡ与ＱＦＰ相比的最大优点是Ｉ／Ｏ引线间距大，已注册的引线间距有１．０、１．２７和１．５ｍｍ，而且目前正在推荐由１．２７ｍｍ和１．５ｍｍ间距的ＢＧＡ取代０．４ｍｍ－０．５ｍｍ的精细间距器件。ＢＧＡ器件的结构可按焊点形状分为两类：

6、球形焊点和柱状焊点。球形焊点包括陶瓷球栅阵列ＣＢＧＡ（CeramicBallGridArray）、载带自动键合球栅阵列ＴＢＧＡ（TapeAutomatecBallGridArray）塑料球栅阵列ＰＢＧＡ（PlasticBallArray）。ＣＢＧＡ、ＴＢＧＡ和ＰＢＧＡ是按封装方式的不同而划分的。柱形焊点称为ＣＣＧＡ(CeramicColumnGridArray)。ＢＧＡ技术的出现是ＩＣ器件从四边引线封装到阵列焊点封装的一大进步，它实现了器件更小、引线更多，以及优良的电性能，另外还有一些超过常规组装技术

7、的性能优势。这些性能优势包括高密度的Ｉ／Ｏ接口、良好的热耗散性能，以及能够使小型元器件具有较高的时钟频率。由于ＢＧＡ器件相对而言其间距较大，它在再流焊接过程中具有自动排列定位的能力，所以它比相类似的其它元器件，例如ＱＦＰ，操作便捷，在组装时具有高可靠性。据国外一些印刷电路板制造技术资料反映，ＢＧＡ器件在使用常规的ＳＭＴ工艺规程和设备进行组装生产时，能够始终如一地实现缺陷率小于２０ＰＰＭ（PartsPerMillion，百万分率缺陷数），而与之相对应的器件，例如ＱＦＰ，在组装过程中所形成的产品缺陷率至少

8、要超过其１０倍。综上所述，ＢＧＡ器件的性能和组装优于常规的元器件，但是许多生产厂家仍然不愿意投资开发大批量生产ＢＧＡ器件的能力。究其原因主要是ＢＧＡ器件焊接点的测试相当困难，不容易保证其质量和可靠性。二、ＢＧＡ器件焊接点检测中存在的问题目前，对以中等规模到大规模采用ＢＧＡ器件进行电子组装的厂商，主要是采用电子测试的方式来筛选ＢＧＡ器件的焊接缺陷。在ＢＧＡ器件装配期间控制装配工艺过程质量和鉴别缺陷的其它办法，包括在焊剂漏印（paste深圳金百泽电子科技股份