BGA封裝焊盤的過孔設計

2021-06-23 06:52:20 字數 1765 閱讀 3885

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bga 形式封裝是1980 年由富士通公司提出,在日本ibm公司與citizen 公司合作的ompac晶元中誕生。目前主要應用在cpu 以及dsp 等多引腳(pin)高效能晶元的封裝,是目前高階ic 封裝技術的主要發展技術與方向。

從bga 的組裝技術方面來看, 和qfp 相比,bga 的優點主要有以下幾點:i/o 引線間距大(如1.o, 1.2 7 mm),可容納的i/o 數目大(如1.27 mm 間距的bga 在25 mm 邊長的面積上可容納350 個i/o,而o.5 mm 間距的qfp 在40 mm 邊長的面積上只容納304 個i/o);封裝可靠性高(不會損壞引腳),焊點缺陷率低(<1ppm/ 焊點),焊點牢固;管腳水平面同一性較qfp 容易保證,因為焊錫球在溶化以後可以自動補償晶元與pcb 之間的平面誤差;回流焊時,焊點之間的張力產生良好的自對中效果,允許有50%的貼片精度誤差;有較好的電特性,由於引線短,導線的自感和導線間的互感很低,頻率特性好;能與原有的smt 貼裝工藝和裝置相容。原有的絲印機、貼片機和回流焊裝置都可使用。bga 的主要缺點在於焊點的檢測和返修都比較困難,對焊點的可靠性要求比較嚴格,使得bga 器件在很多領域的應用中受到限制。

bga封裝和焊接技術:

bga器件的封裝結構按焊點形狀分為兩類:球形焊點和柱狀焊點。球形焊點按封裝材料分為陶瓷球柵陣列 

cbga(ceramic bal l grid array)、載帶球柵陣列tbga(tape automatec ball grid array)、塑料球柵陣列pbga(plastic ball array)。柱狀焊點按封裝形式又稱為陶瓷柱柵陣列ccga(ceramic column grid array)。

bga封裝技術是採用將圓型或者柱狀焊點隱藏在封裝體下面,其特點是引線間距大、引線長度短。在組裝過程中,它的優點是消除了精細間距器件(如0.5間距以下qfp)由於引線而引起的共平面度差和翹曲度的問題。缺點是由於bga的多i/0端位於封裝體的下面,其焊接質量的好壞不能依靠可見焊點的形狀等進行判斷,運用市面上昂貴的專用檢測裝置,也不能對bga的焊接質量進行定量判定。因此,在bga的組裝過程中,由於焊點的不可見因素,其焊接質量很難控制。全面了解影響bga焊接技術的質量影響因素,在生產過程中有針對性的進行控制,能有效提高bga晶元的焊接質量,確保通訊產品的可靠性和穩定性。

據統計,在表面貼裝技術中,70%的焊接缺陷是由設計原因造成的。bga:捲片組裝技術也不例外,隨著bga晶元的錫球直徑逐漸向0.5mm、0.45 mm、0.30 mm等小型化發展,印製板上焊盤的大小及形狀直接關係到bga晶元與印製板的可靠連線,焊盤設計對錫球焊接質量影響也逐漸增大。對同樣的bga晶元(球徑0.5 mm,間距0.8 mm)採用相同的焊接工藝分別焊接在直徑為0.4 mm、0.3 mm的印製板焊盤上,驗證結果為後者出現bga虛焊的比例高達8%。因此,bga焊盤設計直接關係到bga的焊接質量。

標準的bga焊盤設計如下: 

a、阻焊層設計

設計形式一(見圖1):阻焊層圍繞銅箔焊盤並留有間隙;焊盤間引線和過孔全部阻焊。

設計形式二(見圖2):阻焊層在焊盤上,焊盤銅箔直徑比阻焊開孔尺寸大。

這兩種阻焊層設計中,一般優選設計形式一,其優點是銅箔直徑比阻焊尺寸容易控制,且bga焊點應力集中較小,焊點有充分的空間沉降,增加了焊點的可靠。

b、焊盤設計圖形及尺寸 

bga焊盤與過孔採用印製線連線,杜絕過孔直接與焊盤連線或直接開在焊盤上,焊盤設計圖形及尺寸見圖3和表1。

對於晶元imx233,其封球徑的最大值為:0.49mm;最小值為:0.37mm;標稱值為:0.43mm。選擇焊盤的最佳直徑為0.35mm,過孔孔徑為0.25mm,過孔焊盤為0.51mm,引線寬度為0.13mm。

bga焊盤怎麼做 BGA焊盤設計的工藝性要求

的高熔點材料製成。圖從 qfp至 ws csp 封裝演變 晶元與封裝尺寸越來越小。一般bga 器件的球引腳間距為 1.27mm 0.050 1.0mm 0.040 小於 1.0mm 0.040 精細間距 0.4mm 0.016 緊密封裝器件已經應用。這個尺寸表示封裝體的尺寸已縮小到接近被封裝的晶元大...

過孔和焊盤大小

1 過孔的設定 適用於四層板,二層板,多層板 製成板的最小孔徑定義取決於板厚度,板厚孔徑比應小於 5 8。孔徑優選系列如下 孔徑 24mil 20mil 16mil 12mil 8mil 焊盤直徑 40mil 35mil 28mil 25mil 20mil 內層熱焊盤尺寸 50mil 45mil 4...

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