新型封装器件对smt的影响.doc

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1、新型封装器件对SMT的影响 电子工业的迅猛发展令人咋舌，随着人们对尺寸更小、性能更高和价格更加便宜的电路的需求不断增长，推动着新型封装器件不断地涌现。在全球范围内的所有设备制造厂商、材料供应厂商和电子产品制造厂商均面临着新的商机和挑战。在此形势下，有关制造设备的更新加快、元器件的贴装愈加准确。在元器件封装尺寸愈来愈小的情况下， SMT(Surface Mount Technology表面贴装技术)继续在电子装配领域扮演一个关键的角色，甚至在微电子和半导体封装中也是如此。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。虽然SM

2、T使电路组装具有轻、薄、短小的特点，它对于具有大量引线数的精细间距元器件的引线间距以及引线共平面度也提出了更为严格的要求，但是由于受到加工精度、可生产性、成本和组装工艺的制约，一般认为QFP(Quad Flatpack 矩型扁平封装)器件间距的极限为0.3mm,这就大大限制了高密度组装的发展。另外，由于精细间距QFP器件对组装工艺要求严格，使其应用受到了限制，为此美国一些公司就把注意力放在开发和应用比QFP器件性能更为优越的BGA(Ball Grid Array球栅阵列)器件上。目前一些表面阵列封装器件步入元器件主流领域，与传统的表面贴装器

3、件进行着有力的竞争，从而也对以往常规的SMT技术发出了挑战，本文试图就新型封装器件对SMT的影响作一介绍。一、 步入元器件主流领域的新型封装器件新型封装器件主要是以表面阵列器件为主，在电子工业中使用阵列技术有着不少的优点。一般而言，采用阵列技术的封装器件在与有引脚表面贴装器件采用相同引脚数量的情况下，脚与脚之间的距离明显减小。同时采用阵列封装的元器件趋于更加耐用，所以它们在装配的过程中，不容易发生损坏现象。使用阵列技术能够显著地降低工艺处理中所产生的缺陷。通过阵列封装器件的内在特点很容易被连接至印刷电路板上去。目前电子工业中所使用的具有高性

4、能和大量引脚数量的器件之中，鸥翼型、QFP器件，将继续占据着主要的地位。但是我们无论是从机械制造PCB实际状况的前景来看，还是从电性能的前景来看，使用BGA 和CSP(Chip Scale Packages芯片规模封装)器件形式，都有着明显的优势。但现在许多PCB的设计中，继续使用着QFP器件。对于有关电子产品制造厂商而言，向BGA和CSP器件方向的转变，意味着要求学习新的设计和电路布线规则，找寻新的封装器件供应厂商。并且将带来如何满足PCB的装配、测试和工艺控制技术等一系列新问题。现在尚有许多公司不愿意接受这一变化，另外又由于具有大量引脚

5、的、各式各样的鸥翼器件能够从市场上获取，所以鸥翼型和QFP器件仍将在市场上流行。但BGA、CSP等新型封装形式正在步入主流产品世界，NEPCON（National Electronic Packaging and Production Conference 美国国家电子组装和生产联合会）的TAC(Technology Advancement Center技术创新中心)在关注最新推出的QFP器件同时，同样也将目光对准最新的BGA器件等封装形式。目前TAC将PBGA(Plastic Ball Grid Array塑料封装球栅阵列)、TBGA（T

6、ape Ball Grid Array 带载球栅阵列）、MQFP(metric quad flat packs 公制矩型扁平封装) 、 TQFP（Thin quad flat pack 簿形矩型扁平封装）和EDQVAD QFP 器件作为研究的重点。11/11随着广泛的各式各样的具有大量引脚的新型封装器件被引入电子产品中，对SMT技术提出了挑战。二、 常见新型封装器件的贴装考虑1、 塑料封装BGA（PBGA）PBGA是现在可以获取的种类最多的一种BGA器件，在设计时考虑能够满足要求使用100~500条互连的应用要求。这种封装可以作为具有大量引

7、脚数量的QFP器件和簿型QFP器件的整体替代品。这种器件具有管芯向上的形状，这里管芯通过引线键合连接至一块多层基片上，以实现从管芯连接焊盘至封装焊料球面的电信号配线。层压板使用标准的、微细引线的制作方式，以及钻孔技术。在保持低阻抗的同时，提供电信号的线路布线。层压板和整个模塑塑料结构具有与PCB基片，尤其是多层FR-4板非常接近的CTE(coefficient of thermal expansion 热膨胀系数)。焊料球提供了在元器件封装和PCB之间的物理和电气连接。目前采用低共熔点合金的焊料球，其间距包括1.0mm、1.27mm和1.5

8、0mm。在1999年TAC推出的生产线上所呈现的PBGA器件有着多种的尺寸，包括在一个35 mm2大小的PBGA器件上有着388个组件；在一个27 mm2大小的PBGA器件上有2