球栅阵列具备怎样的特点

随着电子设备尺寸的缩小，间距尺寸急剧减小。这些组件被包装在PCB上，就像玉米穗中的谷物一样。所有这些都导致了最有效的元件包之一，球栅阵列（BGA）。

元件连接到PCB的方式将产生重大影响稳定性和设计效率。由于芯片上的引脚数量显着增加，BGA成为现实。

什么是BGA？

球栅阵列是一个表面没有引线的安装设备（SMD）组件。该SMD封装采用一系列金属球，这些金属球由焊料制成，称为焊球，用于互连。这些焊球固定在封装底部的层压基板上。

BGA的芯片/芯片通过引线键合或倒装芯片技术连接到基板。 BGA的内部部分由内部导电迹线组成，这些导线连接芯片与衬底的键合以及衬底与球的阵列键合。

在BGA中，引脚被替换为由金属球制成的金属球。焊接。

在所有封装中，BGA是业界高I/O器件中最常用的封装。它具有高铅（焊球）计数，大于208导联。

BGA的特征

• 高铅计数
• 高互连密度
• 占用电路板上较小的空间
• 无导致弯曲
• 降低共面性问题
• 最小化处理问题
• 回流过程中的自定心可减少表面贴装过程中的贴装问题
• 热性能和电气特性优于传统QFP和PQFP
• 改进设计 - 生产周期时间（也可用于少量芯片封装（FCP）和多芯片模块（MCM））

了解如何突破0.4mm BGA。

BGA类型

市场上有很多可供选择的BGA。以下是一些常用的BGA：

• 塑料包覆成型BGA（PBGA）（球间距1.0mm，1.27mm） - 是标准BGA的替代形式。这些BGA包含塑料涂层体，玻璃混合物层压基板和蚀刻铜迹线。 PBGAs具有改善的温度稳定性和预制的焊球。
• Flex Tape BGA（TBGAs）
• 高热金属顶部BGA（HLPBGA）
• 高热BGA（H-PBGA）

如何将BGA焊接到PCB上

BGA焊接技术

在PCB组装过程中，使用回流焊炉通过回流焊工艺将BGA焊接到电路板上。在此过程中，焊球在回流焊炉中熔化。

注意事项：

必须施加足够的热量以确保所有球在网格中熔化足以使每个BGA焊点形成牢固的粘合。

熔融球的表面张力有助于保持封装在PCB上的正确位置对齐，直到焊料冷却并凝固。固体焊点需要采用最佳温度控制BGA焊接工艺，并防止焊球相互短路。

精确选择焊料合金的成分和焊接温度，使焊料不会完全熔化，但保持半液态，使每个焊球与其相邻的焊球保持分离。

BGA焊点检查

光学技术不能用于检测BGA，因为焊点隐藏在BGA元件下方的视线之外。

电气由于测试揭示了BGA在该特定时刻的导电性，因此测试不太可靠。该测试不能预测焊料是否会持续足够长的时间。焊点可能会在一段时间内失效。

用于BGA检查的X射线

使用X检查BGA焊点结合γ射线。 X射线检查有助于查看组件下方的器件焊点。由于这种能力，自动X射线检测（AXI）技术被广泛用于BGA检测。

去除故障BGA（BGA返工）

如果发现BGA组件有故障，则通过熔化焊点将它们小心地从电路板上拆下。这是通过局部加热BGA元件直到焊点在其下面熔化来完成的。

在返工过程中，元件在专用的返工工位加热。它由一个红外加热器，一个监控温度的热电偶和一个用于升高包装的真空装置组成。

必须确保只有有故障的BGA组件在不损坏相邻组件的情况下才能加热。在电路板上，BGA元件因其在批量生产和原型制造方面的众多优势而在电子行业中得到了很好的发展。随着组件数量的增加，可布线性和组件放置变得复杂。所有这些都可以使用BGA软件包进行管理。