BGA的工藝流程及未來(lái)發(fā)展

基板或中間層是BGA封裝中非常重要的部分，除了用于互連布線以外，還可用于阻抗控制及用于電感/電阻/電容的集成。因此要求基板材料具有高的玻璃轉(zhuǎn)化溫度rS(約為175~230℃)、高的尺寸穩(wěn)定性和低的吸潮性，具有較好的電氣性能和高可靠性。金屬薄膜、絕緣層和基板介質(zhì)間還要具有較高的粘附性能。1、引線鍵合PBGA的封裝工藝流程① PBGA基板的制備在BT樹(shù)脂/玻璃芯板的兩面層壓極薄(12~18μm厚)的銅箔，然后進(jìn)行鉆孔和通孔金屬化。用常規(guī)的PCB加3232藝在基板的兩面制作出圖形，如導(dǎo)帶、電極、及安裝焊料球的焊區(qū)陣列。然后加上焊料掩膜并制作出圖形，露出電極和焊區(qū)。

為提高生產(chǎn)效率，一條基片上通常含有多個(gè)PBG基板。② 封裝工藝流程圓片減薄→圓片切削→芯片粘結(jié)→等離子清洗→引線鍵合→等離子清洗→模塑封裝→裝配焊料球→回流焊→表面打標(biāo)→分離→最終檢查→測(cè)試斗包裝芯片粘結(jié)采用充銀環(huán)氧粘結(jié)劑將IC芯片粘結(jié)在基板上，然后采用金線鍵合實(shí)現(xiàn)芯片與基板的連接，接著模塑包封或液態(tài)膠灌封，以保護(hù)芯片、焊接線和焊盤(pán)。使用特殊設(shè)計(jì)的吸拾工具將熔點(diǎn)為183℃、直徑為30mil(0.75mm)的焊料球62/36/2Sn/Pb/Ag或63/37/Sn/Pb放置在焊盤(pán)上，在傳統(tǒng)的回流焊爐內(nèi)進(jìn)行回流焊接，最高加工溫度不能夠超過(guò)230℃。接著使用CFC無(wú)機(jī)清洗劑對(duì)基片實(shí)行離心清洗，以去除殘留在封裝體上的焊料和纖維顆粒，其后是打標(biāo)、分離、最終檢查、測(cè)試和包裝入庫(kù)。

上述是引線鍵合型PBGA的封裝工藝過(guò)程。2、FC-CBGA的封裝工藝流程① 陶瓷基板FC-CBGA的基板是多層陶瓷基板，它的制作是相當(dāng)困難的。因?yàn)榛宓牟季€密度高、間距窄、通孔也多，以及基板的共面性要求較高等。它的主要過(guò)程是：先將多層陶瓷片高溫共燒成多層陶瓷金屬化基片，再在基片上制作多層金屬布線，然后進(jìn)行電鍍等。在CBGA的組裝中，基板與芯片、PCB板的CTE失配是造成CBGA產(chǎn)品失效的主要因素。要改善這一情況，除采用CCGA結(jié)構(gòu)外，還可使用另外一種陶瓷基板--HITCE陶瓷基板。②封裝工藝流程圓片凸點(diǎn)的制備->圓片切割->芯片倒裝及回流焊->底部填充導(dǎo)熱脂、密封焊料的分配->封蓋->裝配焊料球->回流焊->打標(biāo)->分離->最終檢查->測(cè)試->包裝3、引線鍵合TBGA的封裝工藝流程① TBGA載帶TBGA的載帶通常是由聚酰亞胺材料制成的。在制作時(shí)，先在載帶的兩面進(jìn)行覆銅，然后鍍鎳和鍍金，接著沖通孔和通孔金屬化及制作出圖形。因?yàn)樵谶@種引線鍵合TBGA中，封裝熱沉又是封裝的加固體，也是管殼的芯腔基底，因此在封裝前先要使用壓敏粘結(jié)劑將載帶粘結(jié)在熱沉上。②封裝工藝流程圓片減薄→圓片切割→芯片粘結(jié)→清洗→引線鍵合→等離子清洗→液態(tài)密封劑灌封→裝配焊料球→回流焊→表面打標(biāo)→分離→最終檢查→測(cè)試→包裝.

中國(guó)的封裝技術(shù)極為落后，仍然停留在PDIP、PSOP、PQFP、PLCC、PGA等較為低檔產(chǎn)品的封裝上。國(guó)外的BGA封裝在1997年就已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)，在國(guó)內(nèi)除了合資或國(guó)外獨(dú)資企業(yè)外，沒(méi)有一家企事業(yè)單位能夠進(jìn)行批量生產(chǎn)，其根本原因是既沒(méi)有市場(chǎng)需求牽引，也沒(méi)有BGA封裝需要的技術(shù)來(lái)支撐。對(duì)于國(guó)內(nèi)BGA封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，希望國(guó)家能夠予以重視和政策性傾斜。開(kāi)發(fā)BGA封裝技術(shù)需要解決的總是應(yīng)有以下幾項(xiàng)：①需要解決BGA封裝的基板制造精度問(wèn)題和基板多層布線的鍍通孔質(zhì)量問(wèn)題;②需要解決BGA封裝中的焊料球移植精度問(wèn)題;③倒裝焊BGA封裝中需要解決凸點(diǎn)的制備問(wèn)題;④需要解決BGA封裝中的可靠性問(wèn)題。封裝密度、熱、電性能和成本是BGA封裝流行的主要原因。隨著時(shí)間的推移，BGA封裝會(huì)有越來(lái)越多的改進(jìn)，性價(jià)比將得到進(jìn)一步的提高，由于其靈活性和優(yōu)異的性能，BGA封裝有著廣泛的前景。正因?yàn)锽GA封裝有如此的優(yōu)越性，我們也應(yīng)該開(kāi)展BGA封裝技術(shù)的研究，把中國(guó)的封裝技術(shù)水平進(jìn)一步提高，為中國(guó)電子工業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。