摘 要：本丈主要敘述了兩種BGA封裝(BGA—P 225個管腳和BGA—T 426個管腳)的安裝技術(shù)及可靠性方面的評定。

　　關(guān)鍵詞：BGA—P封裝 BGA—T封裝 安裝方法

　　1 引言

　　為了獲得BGA與PCB之間良好的連接，找到一個不產(chǎn)生翹曲的解決辦法是必要的。為了適應(yīng)當(dāng)代更小、密度更高的IC技術(shù)的發(fā)展趨勢，作為新的IC封裝技術(shù)形式的球柵陣列封裝BGA是人們關(guān)注的焦點。然而，BGA封裝技術(shù)的很多方面，諸如安裝條件，還沒有弄清楚。近年來，工程師們測試了兩種規(guī)格的BGA封裝(BGA—P225個管腳和BGA—T426個管腳)，并確定哪一種安裝策略提高了封裝效率和封裝可靠性。

　　在實際使用中，BGA—P封裝易于發(fā)生翹曲、存在產(chǎn)生開路引線的可能性。為了獲得BGA和板之間良好的連接，找出一個不引起翹曲的安裝解決方法是必要的。為了確定安裝BGA封裝時發(fā)生翹曲程度的狀況，工：程師們在不同的溫度狀況下作了系列試驗。把BGA封裝置于加過熱的盤上，并使用激光儀測定其翹曲量。在溫度范圍為25℃～165℃狀況下，翹曲量一貫是最小值，在200℃時，翹曲量極大地減小。

　　2 存在的差異

　　由于模塑樹脂和BT樹脂之間的熱膨脹系數(shù)，造成了差異的存在。一般在180℃完成傳遞模塑，大約在200℃時，模塑樹脂的殘余應(yīng)力將被解除，這表明BGA—P的翹曲狀況在回流焊溫度時是小的，并且開路誤差的可能性是頗低的。在BGA—T中，把一銅環(huán)嵌入封裝中為的是減少翹曲狀況。也就是說，銅環(huán)的目的是使回流焊期間封裝翹曲狀況降低。

　　3 安裝方法

　　由于在標(biāo)準(zhǔn)制造工藝狀況下，別的電子元件將與BGA一起安裝，因此應(yīng)考慮絲網(wǎng)印刷的效果問題。使用絲網(wǎng)印刷方法時，如果使用的焊料量不適當(dāng)，也許就會發(fā)生橋接現(xiàn)象。缺陷是由于焊膏印刷量的各種變化造成的。為了減少發(fā)生橋接現(xiàn)象的危險，要考慮真正的批量生產(chǎn)的前景，通常采取用焊劑代替焊膏的方法。因此，對這些測試，使用MSP510-3焊劑。

　　由于BGA具有相對大的間距，對其貼片精度沒有必要像QFP(方形扁平封裝)那樣嚴(yán)格要求。預(yù)計細間距BGA不久將登場亮相，因此，對高貼片精度的要求會逐步增長。試驗階段，試驗的方法依賴于有CCB(容性耦合誤差)照相機的可視灰度鑒別裝置，為的是識別BGA凸點狀況。

　　凸點鑒別階段，僅僅鑒別BGA外部的凸點的方法和鑒別所有的凸點的方法之間的選擇是可行的(凸點鑒別裝置應(yīng)能夠處理間距小于1.0mm的BGA)。如果開路連接可防止的話，那么凸點高度的最小值必須高于BGA和板翹曲量。

　　早期試驗階段，采用焊盤模式來完成壓焊測試，并在壓焊測試階段，測量壓焊高度(回流焊之后封裝和PCB之間的距離)和別的壓焊條件。(如圖1所示）
                      
     壓焊后測試發(fā)現(xiàn)間隔為549μm，略小于凸點高度的最小值552μm。除此之外，壓焊后降低了間隔，增大了焊盤模式的直徑，這在防止開路連接方面是有效的。然而當(dāng)經(jīng)受溫度循環(huán)時，壓焊間隔縮小，封裝使用壽命將會縮短。

　　安裝BGA—P封裝時，伴隨著上面提到的過程，也測量了凸點的壓焊缺陷率。具有“過抗蝕劑”特性，焊盤直徑為0．8mm，當(dāng)使用焊劑時，由于僅在一個凸點中發(fā)生了弱的浸潤現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了開路誤差。(如圖2所示)在別的條件下未發(fā)現(xiàn)任何缺陷。由這些結(jié)果可看出，當(dāng)通過絲網(wǎng)印刷機供給焊膏時，可得到較好的效率。概括地說，使用絲網(wǎng)印刷機可獲
得滿意的結(jié)果(如表1)。
                        
                        
     為了得到最佳的效率，認(rèn)為BGA—T封裝的安裝測試也是在這些條件下完成的(如表2所示)。
                            
     由于BGA—T封裝的凸點間距為1．0mm，橋接現(xiàn)象的可能性與BGA—P封裝 (凸點間距為1．5mm)相比較，相對高一些。然而，在測試期間，沒有觀察到橋接現(xiàn)象。確定直徑為0．7mm的焊盤尺寸將比間距為1．0mm的BGA封裝好一些。如果是這樣的話，開路誤差的可能性就會更低。但是，若考慮此狀況，則PCB