什么是BGA封裝？

對于需要高密度銜接的SMD IC，球柵陣列已變得越來越盛行。運用IC封裝的下側而不是邊緣銜接，能夠降低銜接密度，簡化PCB布局。

運用SMD BGA IC封裝的首要問題在于，運用芯片的下側意味著無法直接拜訪銜接，從而使焊接，拆焊和查看愈加困難。可是，運用主線PCB出產設備能夠輕松戰勝這些問題，并能夠進步全體牢靠性和功能。

什么是BGA封裝？
球柵陣列BGA運用的銜接辦法與傳統的外表設備銜接所用的辦法不同。其他包裝，例如方形扁平包裝，QFP，則運用包裝的旁邊面進行銜接。這意味著針腳的空間有限，針腳有必要十分緊密地隔開，而且要供給所需等級的銜接性而有必要小得多。球柵陣列（BGA）運用封裝的底側，該區域的銜接空間很大。

將引腳以網格圖案（因而稱為Ball Grid Array）放置在芯片載體的下外表上。此外，與其運用引腳來供給連通性，不如將帶有焊錫球的焊盤用作銜接辦法。在要設備BGA器材的印刷電路板上，PCB上有一組配套的銅墊，用于供給所需的銜接性。

除了改善銜接性之外，BGA還具有其他優勢。與四方扁平封裝器材比較，它們在硅芯片之間供給的熱阻更低。這允許由封裝內部的集成電路產生的熱量更快，更有效地從器材中傳導到PCB上。這樣，BGA器材無需特別的冷卻措施就能夠產生更多的熱量。

除此之外，導體在芯片載體的下側的事實意味著芯片內的引線更短。因而，不需要的引線電感水平較低，因而，球柵陣列器材能夠供給比QFP同類器材更高的功能。

球柵陣列BGA的方針
球柵陣列的開發旨在為IC和設備制作商供給許多長處，并為最終的設備用戶供給長處。與其他技能比較，BGA的一些優勢包含：

有效利用印刷電路板空間，允許在SMD封裝下進行銜接，而不僅僅是在其外圍進行銜接
熱和電功能均得到改善。BGA封裝可為低電感供給電源和接地層，并為信號供給受控的阻抗走線，并能夠經過焊盤等將熱量傳導走。
因為改善了焊接，進步了出產良率。BGA允許銜接之間的距離較大，并具有更好的可焊性。
減小包裝厚度，這在許多組件需要做得更薄的狀況下（例如手機等）具有很大的優勢。
更大的焊盤尺度等進步了可返工性
這些長處意味著，雖然開始對該包裝表明置疑，但在許多狀況下仍供給了一些有用的改善。

運用BGA的理由
引入和運用球柵陣列是有道理的，因為其他技能存在問題，BGA十分簡略。常規的四方扁平包裝方式的包裝具有十分薄且距離十分近的引腳。這種裝備引起許多困難。

損壞：   QFP上的引腳天然很細，它們的距離意味著需要十分緊密地控制它們的位置。任何不妥處理都可能導致他們顛沛流離，一旦發生這種狀況，簡直不可能恢復。運用大引腳數的IC往往十分貴重，因而這可能成為一個首要問題。
引腳密度：   從規劃的角度來看，引腳密度是如此之大，以致使走線脫離IC也是有問題的，因為某些區域可能會呈現擁塞。
焊接進程   鑒于QFP引腳之間的距離十分近，需要十分仔細地控制焊接進程，不然觸點很容易橋接。
開發BGA封裝是為了戰勝這些問題，并進步焊接接頭的牢靠性。結果，BGA被廣泛運用，而且現已開發了戰勝其運用問題的工藝和設備。

BGA封裝類型
為了滿足不同類型的拼裝和設備的各種要求，現已開發了許多BGA變體。

MAPBGA-模制陣列工藝球柵陣列：   此BGA封裝針對要求封裝具有低電感，易于外表設備的低功能至中功能器材。它供給了一個占地面積小，牢靠性高的低成本挑選。
PBGA-塑料球柵陣列：   此BGA封裝用于要求電感低，易于外表設備，成本相對較低同時還堅持較高牢靠性的中至高功能器材。它在基板中還有一些額外的銅層，能夠處理增加的功耗水平。
TEPBGA-熱增強塑料球柵陣列：   此封裝可供給更高的散熱水平。它運用基板上的厚銅平面將熱量從芯片吸到客戶板上。
TBGA-膠帶球柵陣列：   此BGA封裝是中高端解決方案，適用于需要高熱功能而無需外部散熱器的運用。
PoP-包裝上的包裝：   此包裝可用于空間十分寶貴的運用中。它允許將存儲包堆疊在根本設備的頂部。
MicroBGA：   望文生義，這種類型的BGA封裝小于規范BGA封裝。業界共有三種距離：0.65、0.75和0.8mm。
BGA拼裝
初次引入BGA時，BGA拼裝是首要關注的問題之一。如果無法以一般的方式觸及焊盤，BGA拼裝將達到能夠經過更傳統的SMT封裝完成的規范。實際上，雖然對于球柵陣列BGA器材來說，焊接似乎是一個問題，但發現規范的回流焊辦法十分適宜這些器材，而且接頭牢靠性也十分好。從那時起，BGA拼裝辦法得到了改善，而且一般發現BGA焊接特別牢靠。

在焊接進程中，然后將整個組件加熱。焊球中的焊料量十分仔細地控制，而且在焊接進程中加熱時，焊料會熔化。外表張力使熔化的焊料將封裝與電路板正確對齊，同時焊料冷卻并固化。仔細挑選焊料合金的成分和焊接溫度，以使焊料不會完全融化，而是堅持半液態，從而使每個球都與相鄰的球體堅持獨立。

因為現在許多產品都采用BGA封裝作為規范，因而BGA拼裝辦法現已很老練，大多數制作商都能夠輕松適應。因而，在規劃中不應該擔心運用BGA器材。

BGA設備的問題之一是無法運用光學辦法查看焊接銜接。結果，在初次引入該技能時就產生了置疑，許多制作商進行了測試以保證他們能夠令人滿意地焊接器材。焊接球柵陣列設備的首要問題是，有必要施加滿足的熱量以保證網格中的一切球都充沛熔化，以使每個接頭都能令人滿意地制成。

經過查看電氣功能無法完全測試接頭。接頭可能制作不妥，而且跟著時間的消逝會失效。僅有令人滿意的查看辦法是運用X射線查看，因為該查看辦法能夠經過設備在下面的焊接點處調查。發現正確設置了焊接機的熱量散布后，BGA器材焊接得很好，簡直沒有遇到問題，從而使BGA拼裝對于大多數運用成為可能。

球柵陣列，BGA返修
能夠意料，除非有正確的設備，不然對包含BGA的電路板進行返工并不容易。如果置疑BGA有毛病，則能夠卸下設備。這是經過部分加熱設備以熔化其下方的焊料來完成的。

在BGA返修進程中，一般會在專門的返修站中消除加熱。它包含一個裝有紅外線加熱器的夾具，一個用于監督溫度的熱電偶和一個用于提高包裝的真空設備。需要格外小心，以保證僅加熱和取出BGA。需要盡可能少地影響附近的其他設備，不然可能會損壞它們。

BGA修理/ BGA壓球
卸下后，能夠用新的BGA替代。有時可能會創新或修理已撤除的BGA。如果芯片很貴重，而且一旦被移除，就能夠作為作業設備，那么這種BGA修復可能是一個有吸引力的提議。進行BGA修理時，需要以稱為“重新成球”的進程更換焊球。能夠運用為此意圖制作和出售的一些小型現成的焊球來進行BGA修理。

許多安排現已建立了專門的設備來進行BGA植錫。

BGA，球柵陣列技能現已老練。雖然可能會呈現無法拜訪聯系人的問題，可是現已找到了戰勝這些問題的適宜辦法。跟著走線和引腳密度的降低，PCB布局和電路板的牢靠性得到了改善，此外，這種焊接變得愈加牢靠，而且紅外回流技能也得到了改善，以完成牢靠的焊接。類似地，運用BGA的電路板查看能夠運用X射線查看，AXI，此外，還開發了返工技能。結果，BGA技能的運用已導致質量和牢靠性的全體進步。

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