導語

當涉及到極其敏感的計算機部件時?？梢钥闯?，當涉及到表面安裝的組件時，通過電線連接集成電路是困難的。球柵陣列是最好的解決方案。這些BGA可以很容易地識別在微處理器的底部。由于它直接連接終端，BGA在計算機部件和其他高性能計算機器的開發(fā)中受到高度重視。BGA利用了整個組件的全部面積，提供了更多的連接空間和良好的通信。

#1什么是球柵陣列？

BGA是球柵陣列的縮寫。一般來說，這是一個小的，微小的金屬導體球的集合，在我們制造印刷電路板(PCB)的過程中，它們和諧地放在電路板上。

球柵陣列(BGA)與典型的表面貼裝連接器具有不同的連接策略。另一種封裝，如四平面封裝(QFP)，在封裝的側面包括連接器。這意味著插腳的空間很小，插腳必須緊密間隔，并顯著縮小，以提供必要的通信量。BGA采用封裝的底面，那里有足夠的空間連接。

#2使用BGA的原因

球柵陣列在需要密集連接的SMD IC中越來越受歡迎。使用IC封裝的底面而不是在邊緣周圍連接，可以降低連接密度，從而方便PCB布局。

使用芯片的底部防止直接訪問連接，這使得焊接，拆焊和檢查更具挑戰(zhàn)性。然而，有了主線PCB生產設備，這些挑戰(zhàn)很容易克服，整體可靠性和性能可以提高。

#3在哪里可以識別?

BGA優(yōu)越的散熱性能使核心在運行過程中保持涼爽，從而延長產品的使用壽命。熱量是需要考慮的最重要的因素，而BGA是技術產品在滿負荷運行時如此高效地運行而保持正常溫度的原因。

第二個最重要的因素是電氣特性。最小可行電阻路徑的最短距離連接增加了BGA的價值和重要性。

第三個最重要的因素是兼容性。在處理大量球的同時能夠利用最短的空間，使制作人能夠包含越來越多的可行選擇。從而增加了產品的價值和可取性。

#4不同類型的BGA

BGA是你想要制造的東西的核心。這不僅取決于你希望生產的產品種類。而且還要對整個生產成本、最終產品的重量、產品的質量、產生的熱量等一系列因素產生影響。

1陶瓷BGA (CBGA)

這是陶瓷BGA型。在這種型號中，錫和鉛的比例是10:90。這種類型的BGA需要C4方法(受控折疊芯片連接)來構建BGA和PCB之間的橋梁。這是由于其極高的熔點。這種類型的BGA比PBGA更昂貴，但它在提高電性能和導熱性方面非?？煽?。

2塑料層壓BGA (PBGA)

塑料球柵陣列的縮寫是PBGA。這是目前使用中最普遍的雙面PCB類型。摩托羅拉被認為是它的先驅，盡管目前，幾乎所有的生產商都在使用它。雙馬來酰亞胺三嗪(BT)樹脂作為襯底材料形成芯材。該技術與覆蓋成型墊陣載體(OMPAC)密封膠技術或球對墊陣載體(GTPAC)的應用一起，被JEDEC證明是高度可靠的(3級)。這些BGAs包含200到500個球陣。

3磁帶BGA

TBGA唯一的缺點是它總是比PBGA貴。然而，TBGA是薄貨的最佳選擇。這需要堅固的核心材料，卓越的散熱和卓越的電氣連接。無論ic /芯片必須朝上還是朝下，這都是最大化產品價值同時最小化成本的策略。在這種形式的BGA，線鍵合通常是首選，如果芯片是面向上，但倒裝芯片技術似乎適合，如果芯片是面向下。

4PoP封裝類型

封裝對封裝(PoP)是集成電路的一種封裝方法，它結合了垂直離散邏輯和存儲BGA單元。堆疊是指將兩個或兩個以上的包安裝在彼此的頂部，并使用標準接口在它們之間傳輸信號。

PoP技術的存在是為了滿足電子行業(yè)對智能手機和數碼相機等電子產品對細間距、小尺寸、高信號處理速度和更小安裝空間的持續(xù)需求。在PCB組裝過程中使用這種技術，將頂部封裝中的存儲器件和底部封裝中的邏輯器件電連接，并分別進行測試和更換。所有這些特性降低了PCB結構的成本和復雜性。

5LGA封裝類型

平面網格陣列封裝(LGA)是一種使用金屬墊代替引線(如引腳網格陣列)或用于外部電氣連接的焊接球(如球網格陣列)的封裝。這些被稱為“l(fā)ands”的金屬墊通常在包裝的底部組織成網格或陣列，因此被稱為“平面網格陣列”。LGA封裝的柵格式設計使其具有較大的柵格數，使其成為具有廣泛I/O需求的設備的常見封裝選項。

典型的平面數量范圍在8到1681之間。lands數量最少的LGA基本上是QFN，因為這些包裹的lands被限制在身體的外圍。典型的LGA間距(lands之間的距離)值范圍為1.0毫米至1.27毫米。

6QFN封裝類型

將ASCIC連接到PCB是QFN半導體封裝。此外，它通過表面貼裝技術實現(xiàn)了這一點。此外，QFN是一種鉛框封裝，稱為芯片級封裝(CSP)。這是因為它使您能夠在組裝后觀察和接觸引線。通常，QFN封裝的PCB連接和模具組裝通常由銅引線框架組成。此外，該封裝可能具有單排或多排引腳。

QFN封裝有一個由引線框架包裹的模具。引線框架由銅合金和啞光錫覆蓋組成。

金屬絲粘合通常用于連接模具和框架。銅/金通常是首選的鍵合線。一些制造商使用倒裝芯片技術實現(xiàn)該接口。與傳統(tǒng)方法相比，倒裝芯片方法提供了優(yōu)越的電氣性能。

在設備的背部是金屬化接線板。沿著底部表面的四個邊界，這些板為PCB提供電氣連接。

在封裝的底部是一個暴露的焊盤。該焊盤為PCB提供了一個導熱通道。暴露的焊盤也允許接地連接。在暴露的焊盤處，QFN封裝被焊接到電路板上。模具附著是指用于將模具固定在外露墊上的環(huán)氧樹脂。

7倒裝芯片

與CBGA相比，除了陶瓷襯底。這種FC-BGA使用BT樹脂代替。通過這種方式，這種類型的額外費用變得最小。與其他BGA品種相比，其主要優(yōu)點是電路徑更短，從而具有優(yōu)越的導電性和更高的性能速度。這種BGA型錫鉛比為63:37。在基板上使用的芯片可以很容易地重新排列到正確的位置，而無需使用倒裝芯片對齊機，這是這種BGA類型的另一個優(yōu)點。

#5BGA的優(yōu)點

球柵陣列最初為IC和設備生產商以及設備用戶提供了許多優(yōu)勢。與其他技術相比，BGA的優(yōu)勢如下：

有效利用印刷電路板空間，允許在SMD封裝下完成連接，而不僅僅是在其周邊。

熱和電氣性能增強。BGA封裝可以提供低電感的電源和地平面，信號走線的可控阻抗走線，以及通過焊盤將熱量傳遞出去的能力等。

由于加強了焊接，提高了產量。BGA允許更寬的連接間隔和改進的可焊性。

減少封裝厚度，這在多個組件(如移動電話)只做得相當薄時是有利的;由于更大的襯墊尺寸等，提高了可再加工性。

#6總結

當前技術嚴重依賴BGA的原因有很多。最關鍵的是，BGA提供了優(yōu)越的散熱。它允許核心在操作期間保持涼爽，從而延長產品的使用壽命。熱量是需要考慮的最重要的因素，而BGA是技術產品在滿負荷運行時如此高效地運行而保持正常溫度的原因。

第二個最重要的因素是電氣特性。最小可行電阻路徑的最短距離連接增加了BGA的價值和重要性。

第三個最重要的因素是兼容性。能夠利用最短的空間，同時處理更多的球，使生產者包括越來越多的可行選擇，從而提高產品的價值和可取性。這間接有助于降低生產成本，同時為生產和市場客戶生產更有價值、價格更實惠的產品。

審核編輯：湯梓紅