集成電路的發展,可以說是飛速發展,因為各種原因,我們對其封裝要求越來越嚴格。這是因為封裝關系到產品的性能,當IC的頻率超過100 MHz時,傳統封裝方式可能會產生所謂的交調噪聲“Cross-Talk Noise”現象,而且當IC的管腳數大于208腳時,傳統的封裝方式有其困難。因此,除使用QFP封裝方式外,現今大多數的高腳數芯片皆轉而使用BGA封裝。BGA貼片一出現便成為CPU,高引腳數封裝的較佳選擇。BGA貼片封裝的器件絕大多數用于手機、網絡及通訊設備、數碼相機、微機、筆記本計算機、PAD和各類平板顯示器等消費市場。
BGA封裝的優點有:(1)輸入輸出引腳數大大增加,而且引腳間距遠大于QFP,加上它有與電路圖形的自動對準功能,從而提高了組裝成品率;(2)雖然它的功耗增加,但能用可控塌陷芯片法焊接,它的電熱性能從而得到了改善;對集成度很高和功耗很大的芯片,采用陶瓷基板,并在外殼上安裝微型排風扇散熱,從而達到電路的穩定可靠工作;(3)封裝本體厚度比普通QFP減少1/2以上,重量減輕3/4以上;(4)寄生參數減小,信號傳輸延遲小,使用頻率大大提高;(5)組裝可用共面焊接,可靠性高。
BGA封裝的不足之處:BGA封裝仍與QFP、PGA一樣,占用基板面積過大;塑料BGA封裝的翹曲問題是其主要缺陷,即錫球的共面性問題。共面性的標準是為了減小翹曲,提高BGA封裝的特性,應研究塑料、粘片膠和基板材料,并使這些材料較佳化。同時由于基板的成本高,致使其價格很高。
BGA封裝按基板所用材料可分有機材料基板PBGA(Plastic BGA)、陶瓷基板CBGA(CeramicB-GA)和基板為帶狀軟質的TBGA(TapeBGA),另外還有倒裝芯片的FCBGA(FilpChipBGA)和中央有方型低陷的芯片區的CDPBGA(Cavity Down PBGA)。PBGA基板:一般為2~4層有機材料構成的多層板,Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。CBGA基板是陶瓷基板,芯片與基板問的電氣連接通常采用倒裝芯片(Flip Chip)的安裝方式,又可稱為FCBGA;Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過這種封裝形式。TBGA基板為帶狀軟質的1~2層PCB電路板。
小型球型矩正封裝Tinv-BGA(Tinv Ball Grid Array)。它與BGA封裝的區別在于它減少了芯片的面積,可以看成是超小型的BGA封裝,但它與BGA封裝比卻有三大進步:(1)由于封裝本體減小,可以提高印刷電路板的組裝密集度;(2)囚為芯片與基板連接的路徑更短,減小了電磁干擾的噪音,能適合更高的工作頻率;(3)更好的散熱性能。
以上內容由無錫格凡的小編為您整理發出,而微型球型矩正封裝mBGA(micro Ball Grid Array),它是BGA的改進版,封裝本體呈正方形,占用面積更小、連接短、電氣性能好、也不易受干擾,所以這種封裝會帶來更好的散熱及超頻性能,尤其適合工作于高頻狀態下的Direct RDRAM,但制造成本極高。
發布時間:2020-11-27