BGA封装1
BGA封装
集成电路封装技术
01 简介
03 分类 05 示例
目录
02 特点 04 工艺流程 06 与TSOP封装区别
90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI相继出现，硅单芯片集 成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在 原有封装品种基础上，又增添了新的品种——球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid Array Package)。
3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。
4.TBGA（TapeBGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。
5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）。
工艺流程
基板或中间层是BGA封装中非常重要的部分，除了用于互连布线以外，还可用于阻抗控制及用于电感/电阻/ 电容的集成。因此要求基板材料具有高的玻璃转化温度rS(约为175~230℃）、高的尺寸稳定性和低的吸潮性，具 有较好的电气性能和高可靠性。金属薄膜、绝缘层和基板介质间还要具有较高的粘附性能。
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说到BGA封装就不能不提Kingmax公司的专利TinyBGA技术，TinyBGA英文全称为Tiny Ball Grid Array（小 型球栅阵列封装），属于是BGA封装技术的一个分支。是Kingmax公司于1998年8月开发成功的，其芯片面积与封 装面积之比不小于1:1.14，可以使内存在体积不变的情况下内存容量提高2～3倍，与TSOP封装产品相比，其具有 更小的体积、更好的散热性能和电性能。采用TinyBGA封装技术的内存产品在相同容量情况下体积只有TSOP封装 的1/3。TSOP封装内存的引脚是由芯片四周引出的，而TinyBGA则是由芯片中心方向引出。这种方式有效地缩短了 信号的传导距离，信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的1/4，因此信号的衰减也随之减少。这样不仅大幅提 升了芯片的抗干扰、抗噪性能，而且提高了电性能。
bga封装制造流程
bga封装制造流程(中英文实用版)Title: BGA Packaging Manufacturing ProcessTitle: BGA封装制造流程---The BGA (Ball Grid Array) packaging process is a method used for packaging integrated circuits.It offers several advantages over other packaging techniques, such as improved thermal performance and reduced electrical parasitics.BGA（球栅阵列）封装过程是一种用于封装集成电路的方法。
它比其他封装技术具有多项优势，例如提高热性能和减少电气寄生现象。
---The first step in the BGA packaging process is the preparation of the wafer.This involves cleaning the wafer to remove any contaminants that could affect the bonding process.BGA封装过程的第一步是准备晶圆。
这涉及到清洁晶圆，以去除可能影响绑定过程的任何污染物。
---Once the wafer is prepared, the next step is to bond the balls to the wafer.This is typically done using a gold ball bonding process, where a gold wire is used to connect each individual ball to the corresponding pad on the wafer.一旦晶圆准备好，下一步就是将球体绑定到晶圆上。
BGA封装技术范文
BGA封装技术范文
一、BGA封装技术概述
BGA（Ball Grid Array）封装技术是一种利用焊球技术，将电子元器件封装在PCB板上的封装技术。
它有VFBGA，CSP等形式，广泛应用于电源，芯片和处理器等高复杂度的电子元器件的主板封装，这种封装技术可以提供更小的封装，更大的容量，更高的可靠性。
二、BGA封装技术特点
1、小体积：BGA封装技术能够将电子元器件封装在PCB板上，能够使电子元器件的体积大大减小，极大的提高了电子元器件的容量和效率；
2、高可靠性：BGA封装技术采用大型焊球连接，使得连接更牢固，更加可靠；
3、减少连接错误：BGA封装技术使用的焊球封装，能够减少连接错误，极大的提高了电子元器件的可靠性；
4、改善热岛：BGA封装技术能够改善电子元器件的热岛，使得电子元器件的发热更加均匀，更加稳定。
三、BGA封装技术的使用
BGA封装技术能够提高封装密度，使电子元器件的体积大大减小，减少设计尺寸，使得电子元器件的可靠性大大提高，能够改善热岛，这种技术已经广泛应用于电源，芯片和处理器等高复杂度的电子元器件的主板封装，这种封装技术还可以应用于电子产品的安全，例如智能家居系统，以及一些需要较高可靠性的封装，如导航设备，汽车电子等等。
bga封装命名规则
BGA封装命名规则1. 引言BGA封装是电子元器件的一种封装形式，用于将电子元器件与电路板相连接，并提供保护和支持。
为了有效管理和识别不同类型的BGA封装，制定了一套BGA封装命名规则。
本文将详细介绍BGA封装命名规则的内容和要求。
2. BGA封装命名规则的目的BGA封装命名规则的主要目的是提供一个统一的命名标准，方便工程师和制造商在设计、生产和组装过程中准确识别和选择不同类型的BGA封装。
通过符合统一的命名规则，可以减少误解和错误，并提高工作效率和产品质量。
3. BGA封装命名规则的要求BGA封装命名规则需要满足以下要求：•唯一性：每种BGA封装都应有一个唯一的名称，以避免混淆和歧义。
•简洁性：命名应简洁明了，便于记忆和使用。
•规范性：命名规则应符合通用的命名规范，遵循一定的语法和规则。
•可拓展性：命名规则应具有一定的可拓展性，以适应新的封装类型的出现。
•易读性：命名应具有良好的可读性，避免使用过于复杂和晦涩的命名方式。
4. BGA封装命名规则的具体内容BGA封装命名规则的具体内容如下：4.1 前缀BGA封装的命名通常以一个前缀开始，用于表示封装的类型或特性。
常见的前缀包括：•FBGA：表示普通的BGA封装。
•LBGA：表示低温BGA封装，适用于高温敏感的元器件。
•CBGA：表示高温BGA封装，适用于高温环境下的元器件。
•PBGA：表示可塑性BGA封装，适用于需要更好的抗冲击性能的元器件。
•TBGA：表示薄型BGA封装，适用于对高度有限制的应用场景。
4.2 封装尺寸BGA封装的尺寸通常以数字表示，表示封装的外部尺寸或球阵列的尺寸。
常见的尺寸表示方式包括：•Xmm x Ymm：表示封装的外部尺寸，其中X表示封装的宽度，Y表示封装的长度。
•X x Y：表示球阵列的尺寸，其中X表示球阵列的行数，Y表示球阵列的列数。
4.3 球阵列间距BGA封装的球阵列间距通常以数字表示，表示球阵列之间的间距或间隔。
常见的间距表示方式包括：•Xmil：表示球阵列之间的间距，其中X表示间距的大小，单位为mil。
ibga封装流程
ibga封装流程
IBGA（Insertion-BGA）封装流程通常涉及以下步骤：
1. 准备基板：首先，需要准备一个合适的基板，如印刷电路板（PCB）。
基板的表面应进行清洁和预处理，以确保与BGA封装良好接触。
2. 放置芯片：将待封装的芯片放置在基板的相应位置上，确保芯片与基板的对齐和贴合。
3. 施加焊膏：在BGA封装和基板之间施加适量的焊膏，以确保焊接质量。
4. 回流焊接：将基板放入回流焊炉中，在一定的温度和时间下进行焊接。
这一步将焊膏熔化，使BGA封装与基板连接在一起。
5. 检查和测试：完成焊接后，进行外观检查和电气性能测试，以确保封装的完整性和功能性。
6. 后续处理：根据需要，进行必要的后续处理，如涂覆保护剂或进行其他表面处理。
以上是IBGA封装流程的一般步骤，实际操作中可能因具体要求而有所差异。
请注意，该流程涉及精密操作，需在专业工厂进行，以保证质量和安全性。
bga 封装库 规则
bga 封装库规则BGA封装库规则BGA封装库规则是指在电子设计中使用的BGA（Ball Grid Array）封装器件的相关规范和标准。
BGA封装是一种常见的集成电路封装形式，其特点是焊盘以球形方式排列在芯片的底部，通过焊球与印刷电路板（PCB）上的焊盘相连接。
BGA封装相比其他封装形式具有较高的集成度和良好的热传导性能，因此在现代电子产品中得到广泛应用。
一、BGA封装库的构成BGA封装库主要由以下几个部分组成：1. 封装尺寸和外形：包括芯片尺寸、焊球排布方式、焊球间距等信息，以确保电子元件能够正确地与PCB连接。
2. 焊盘布局：指定电子元件的焊盘位置和布局方式，确保焊盘与PCB焊盘能够正确对齐，实现稳定可靠的焊接。
3. 引脚定义：明确每个焊盘的功能和连接方式，使得电子元件能够正确地与其他元器件或外部接口进行通信和交互。
4. 电气特性：包括电压、电流、功耗等参数，以便设计师在使用BGA封装器件时能够准确地计算和估算电路的性能。
5. 热特性：包括散热设计、温度范围等信息，以保证BGA封装器件能够在正常工作温度下保持稳定的工作状态。
6. 机械特性：指定BGA封装器件的机械强度、重量、安装方式等信息，以确保其能够在各种环境条件下正常工作。
二、BGA封装库的使用规范在使用BGA封装库时，应遵循以下规范：1. 确认BGA封装库是否与所使用的电子设计软件兼容，以确保能够正确导入和使用。
2. 在导入BGA封装库之前，应仔细阅读相关文档，了解BGA封装器件的规格和特性。
3. 在使用BGA封装库时，应根据实际需求选择合适的封装器件，确保与其他元器件和PCB的兼容性。
4. 在进行布局设计时，应根据BGA封装库提供的尺寸和外形信息，合理安排BGA器件的位置和布局，避免焊盘之间的冲突和干扰。
5. 在进行布线设计时，应根据BGA封装库提供的引脚定义，合理规划信号线和电源线的走向和连接方式，确保信号传输的稳定和可靠。
6. 在进行电路仿真和验证时，应根据BGA封装库提供的电气特性和热特性信息，准确计算和估算电路的性能和工作温度，以确保设计的可靠性和稳定性。
bga封装工艺流程
BGA封装工艺流程1. 概述BGA（Ball Grid Array）封装是一种常见的集成电路封装技术，它通过将芯片引脚连接到一组小球形焊点上，实现芯片与PCB（Printed Circuit Board）之间的连接。
BGA封装具有高密度、高可靠性和良好的电气性能等优点，广泛应用于电子产品中。
本文将详细介绍BGA封装的工艺流程。
2. BGA封装工艺流程BGA封装的工艺流程主要包括芯片前处理、基板制备、球阵布置、焊球连接、后处理和测试等步骤。
下面将逐步介绍每个步骤的具体内容。
2.1 芯片前处理芯片前处理是BGA封装的第一步，主要包括芯片去毛刺、清洗和粘接等操作。
2.1.1 芯片去毛刺芯片去毛刺是为了去除芯片表面的毛刺，保证后续工艺的顺利进行。
具体步骤如下：- 使用刷子或刮刀等工具将芯片表面的毛刺清除干净。
- 使用去毛刺剂进行清洗，去除表面的污垢。
2.1.2 清洗清洗是为了去除芯片表面的杂质和污垢，保证焊接质量。
具体步骤如下： - 将芯片浸入清洗液中，进行超声波清洗。
超声波的作用可以将污垢从芯片表面剥离。
- 取出芯片，用去离子水进行冲洗，去除清洗液的残留。
2.1.3 粘接粘接是为了将芯片固定在基板上，防止在后续工艺中移动。
具体步骤如下： - 在芯片背面涂布一层粘合剂，均匀覆盖整个芯片背面。
- 将芯片放置在基板上，保持对位精度。
- 将芯片按压固定，使其与基板紧密贴合。
2.2 基板制备基板制备是BGA封装的第二步，主要包括基板选择、基板去毛刺、基板涂布和基板烘干等操作。
2.2.1 基板选择基板的选择是根据芯片的尺寸、引脚数量和电气要求等因素进行的。
一般情况下，基板材料选用FR-4玻璃纤维板，具有良好的绝缘性能和机械强度。
2.2.2 基板去毛刺基板去毛刺是为了去除基板表面的毛刺，保证焊接质量。
具体步骤如下： - 使用刷子或刮刀等工具将基板表面的毛刺清除干净。
- 使用去毛刺剂进行清洗，去除表面的污垢。
bga封装标准
BGA（Ball Grid Array）封装是一种表面贴装型封装之一。
在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。
以下是一些BGA封装的标准：
1. 球形触点陈列：BGA的封装体正面装配了LSI芯片，而背面则按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚。
2. 表面贴装型封装：BGA属于表面贴装型封装之一，引脚可超过200，是多引脚LSI用的一种封装。
3. 封装本体小型化：与QFP（四侧引脚扁平封装）相比，BGA的封装本体可以做得更小。
例如，引脚中心距为1.5mm的360引脚BGA 仅为31mm见方；而引脚中心距为0.5mm的304引脚QFP为40mm见方。
4. 不用担心引脚变形：与QFP相比，BGA不用担心引脚变形的问题。
5. 回流焊后的外观检查：BGA的问题在于回流焊后的外观检查。
此外，BGA封装技术使每平方英寸的存储量有了很大提升，采用BGA 封装技术的内存产品在相同容量下，体积只有TSOP封装的三分之一；另外，与传统TSOP封装方式相比，BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士或查阅
相关书籍资料。
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120C and 85%RH -40C~+125C 1cycle/hr
Wafer Level Input/Output Redistribution 晶片级输入/输出再分布
Wafer Level Input/Output Redistribution Applications 晶片级I/O再分布技术的应用
•Direct chip attach on low-cost PCB, flexible substrate 已完成在低成本PCB和软质底板上倒装焊工艺的研究
•MCM-L technology 多芯片组装技术.
Stencil Printing Bumping Flip Chip Technology 丝网印刷凸点倒装焊技术
BCB 2 Spin coating Photolithography Hard Cure Metal 2 Al sputtering Photolithography Metal 2 Ti-W/Cu seed sputtering Photolithography Copper electroplating Ti-W/Cu seed remove
Solder Bump Electroless Ni/Au
Passivation
Chip
Stencil Printing Process Flow丝网印刷工艺流程
Wafer preparation晶片制备 (Passivation and Al pads)
Zincation Pretreatment锌化预处理
Electroplating Solder Bumping Process 电镀凸点制备工艺
Peripheral array solder bumps 周边分布凸点
Area array solder bumps rature of reflow process回流焊峰值温度： 220 º C. • The effective bump pitch for peripheral array周边分布有效凸点
Convert chips designed for perimeter wirebond to area flip chip bonding. 可转换已设计芯片，由周边丝键合至面分布倒装焊键合 Increase I/O density while increase I/O pitch. 增加I/O密度同时增加I/O间距 Improve reliability and manufacturing yield. 改善可靠性和制造率 Adapt existing chips designed for wirebonding to flip chip. 在现有已设计的丝键合芯片上应用倒装焊技术
间距： 125 m.
Process Specification工艺参数
Photoresist Thickness 光刻胶厚度: 40~100 m Bump Material凸点材料: 63Sn/37Pb Bump height 凸点高度: 75~140 m UBM layer凸点下金属层: Ti/W-Cu, Cr-Cu Min. effective pitch of bump 最小有效凸点间距 : 125 m
I/O array输入/输出分布: peripheral array周边分布 and area array面分布
Flip Chip on Low-Cost Substrate Samples
Samples with Different Dimensions PCB上不同尺寸倒装焊样品
Flip Chip on Flexible substrate在软质 底板上倒装焊
250m
UBM
UBM (Ni)
5m
Al pad
Silicon substrate
Critical Dimension :
Solder ball pitch
80m
Passivation
120m
Solder ball size (diameter)
300m 500m
Process Flow of Redistribution Test Chip 再分布测试芯片工艺流程
Electroless Ni/Immersion Au化学镀镍/ 金 Stencil Printing丝网印刷
Solder Reflow and Cleaning焊料回流和 清洗
Process flow of Stencil Printing Process丝网印刷工艺流程 (not to scale)
Stencil Printing Process Flow 丝网印刷工艺流程
Sketch of process flow
Electroless Ni/Au Stud (Cross section) 化学镀镍/金
Reflow回流
Solder Paste Printing 浆料印刷
Process Specification 工艺参数
Wafer start Metal1 Passivation BCB 1
Al Sputtering
Photolithography Wet etch
PE-CVD SiO2
Photolithography Plasma dry etch
Spin coating
Photolithography Hard Cure
Electroplating Solder Bumping Flip Chip Technology 电镀焊球凸点倒装焊技术
Electroplating Solder Bumping Process 电镀焊球凸点工艺
Passivation Al contact pad Chip Chip UBM
PR opening
Test Dice 测试芯片 Bumping凸点制备 Low cost substrate 低成本底板
Mechanical Properties Test (Bump shear)机 械测试
Assembly (Bonding and Underfilling)装配工艺
Reliability Test (Thermal Cycling)可靠性测试
or
Stencil solder printing
or Solder Electroplating
Wet etch
Some of Flip Chip Equipment 倒装焊设备
Electroplating Station电镀台 Wafer Stencil Printer晶片丝网印刷机 Flip Chip Bonder倒装焊机
Thick photoresist film
Chip
Chip
1. Wafer with Al pad 钝化和金属化晶片
Mushrooming
2. Sputter Under Bump Metal金属层溅射
3. Coat with PR 覆盖光胶
4. Pattern for bump 凸点光刻
solder ball after reflow
Peripheral
Area Array
Structure of I/O Redistribution 再分布结构
Key Feature :
BCB_1 5m
120m 100m Metal 2 Solder ball BCB2 300m BCB1
Metal_2 0.5m (Ti-W/Cu) /5m BCB_2 5m
Electroplated solder bump
Chip
Chip
Chip
Chip
5. Electroplating Cu and Sn/Pb焊料电镀
6. Remove Resist 去除光胶
7. Strip Under Bump Metal 去除UBM
8. Reflow回流
Process Flow of Electroplating Solder Bump 电镀焊球凸点工艺流程
Advantages 优点
WL-Input/Output redistribution will eliminate the underfilling process in Flip Chip Technology! 再分布技术可消除倒装焊技术中填充塑封工艺!
Redistribute tight pitch perimeter I/O to loose pitch array bonding and increase package reliability 增加焊点间距和封装可靠性
Possible Business Relationship 合作方式
License of the technology 技术许可证 Joint venture with HKUST injecting the technology 合资：香港科大注入技术 Contract research - pre-defined deliverable for an agreed amount of $. 合作研究 Other schemes 开展其它合作模式 For more information contact 联系人 Prof. Philip Chan 陈正豪教授 (852) 2358-7041 Email: eepchan@ust.hk
Samples by Stencil Printing Bumping 丝网印刷凸点工艺样品
Flip Chip on PCB for Testing 在PCB上倒装焊测试样品
Reliability Test 可靠性测试
Reliability Test Design可靠性测试设计