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BGA封装综述

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- 1 - BGA 封装技术 BGA (Ball Grid Array )是球状引脚栅格阵列封装技术,高密度表面装配封装技术。在封装底部,引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案,由此命名为BGA。目前主板控制芯片组多采用此类封装技术,材料多为陶瓷。采用BGA 技术封装的内存,可以使内存在体积不变的情况下,内存容量提高两到三倍,BGA与TSOP 相比,具有更小体积,更好的散热性能和电性能。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;与传统TSOP 封装方式相比,BGA 封装方式有更加快速有效的散热途径。 一、BGA 技术发展历史 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从 DIP、QFP、PGA、BGA 到CSP再到MCM,技 术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率 越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提 高,使用更加方便等等。 从 70 年代流行的是双列直插封装,简称 DIP。到80 年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC、塑料有引线芯片载体PLCC、小尺寸封装SOP、塑料四边引出扁平封装 PQFP。 直到20 世纪 90 年代随着技术的进步,芯片集成度不断提高,I/O 引脚数急剧增加,功耗也随之增大,对集成电路封装的要求也更加严格。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)。 - 2 - BGA 一出现便成为CPU、南北桥等VLSI 芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O 引脚封装的最佳选择。 Intel 公司对这种集成度很高(单芯片里达300 万只以上晶体管),功耗很大的 CPU 芯片,如Pentiu m、Pentiu m Pro、Pentiu m Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA 和陶 瓷球栅阵列封装CBGA,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠 工作。 二、BGA 封装特点 BGA器件的性能和组装优于常规的元器件,但是许多生产厂家仍然不愿意投资开发大批量生产BGA器件的能力。究其原因主要是BGA器件焊接点的测试相当困难,不容易保证其质量和可靠性。 BGA 封装器件具有如下特点。 1)I/O 数较多。BGA 封装器件...

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