Views: 1 创始人: Site Editor Publish Time: 2025-05-19 Origin: Site
BGA全称为“ball grid array”,中文名称叫“球柵网格阵列封装”,是通过植球板将焊锡球先用热风枪吹在CPU触点上,然后对准主板PCB加热进行焊接,目前这种形式广泛应用在笔记本和内嵌CPU的一体式主板上。那BGA植球都有哪些方式呢?下面跟立可自动化小编一起了解下。BGA植球技术与方法详解
BGA封装技术概述
BGA(Ball Grid Array,球栅网格阵列封装)是一种现代高密度集成电路封装技术,通过在封装底部均匀排列锡球阵列(Solder Ball Array)实现与PCB(Printed Circuit Board)的电性连接。根据IPC-7351B标准,BGA封装相比传统QFP(Quad
Flat Package)具有更优的电气性能(降低20%以上寄生电感)和更高的I/O密度(单位面积引脚数提升3-5倍)。
这种封装形式广泛应用于笔记本电脑主板、嵌入式系统以及高性能计算设备(如GPU封装),其典型特征包括: 热风回流焊工艺兼容性(标准温度曲线为220-250℃); 焊点自对准特性(表面张力偏差容忍度±15%);焊球直径标准化(常用规格0.3mm/0.4mm/0.5mm,公差±0.02mm)
主流BGA植球工艺对比
1. 模板植球法(Stencil Printing Method)
技术原理:采用激光切割不锈钢模板(材料厚度0.1-0.15mm)进行焊球精确定位,符合IPC-7525模板设计规范。
工艺流程:
① 使用半自动印刷机(如Europlacer iineo)在BGA焊盘上印刷SAC305无铅焊膏(厚度控制80±5μm)
② 将网板(开孔直径=焊球直径+0.075mm)以三点定位方式固定在BGA上方,定位精度达±25μm
③ 采用撒球机(如Parmi SG-200)实现焊球自动填充,填充率>99.5%
④ 回流焊接(建议Ramp-Soak-Spike标准曲线,峰值温度245±5℃)
优势:适用于大批量生产(UPH可达1200片),位置重复精度±0.01mm
2. 植球器法(Ball Mounting Tool)
设备要求: 真空吸附系统(真空度-80kPa~-90kPa);光学对位系统(2μm分辨率);恒温工作台(维持35℃±2℃)
关键参数控制:助焊剂类型:建议选用ROL0级免清洗型(固含量<3%); BGA锡球直径公差:需符合J-STD-006 Class 3标准; 压力控制:植球压力0.5-1.2N/ball
良率提升要点:建议采用氮气保护回流焊(氧含量<500ppm);焊前需进行150℃/2小时烘烤除湿
3. 焊膏印刷植球法(Paste-Deposition Method)
技术改良点:模板特殊设计:阶梯式开口(上缺口+0.1mm,下缺口-0.05mm);焊膏特性要求:选用Type 4级粉末(粒径20-38μm),黏度范围180-220kcp
工艺窗口控制:刮刀角度:60°±5°;印刷速度:10-20mm/s; 脱模速度:0.5-1mm/s
常见问题解决方案:球径不均:调整焊膏流变特性(触变指数>0.6);桥连缺陷:优化模板开口间距(建议≥1.5倍球径)
4. 手工植球法(Manual Rework)
适用场景:原型验证阶段(<10pcs); 无法获取专业设备的维修场合
质量风险控制: ESD防护:必须使用离子风机(平衡电压<±35V); 精度保障:建议搭配20倍以上光学显微镜;人员要求:需通过IPC-7711/7721 CIS认证
对比数据:
方法 |
设备成本(USD) |
节拍时间(s) |
良率(%) |
定位精度(mm) |
模板植球法 |
50,000+ |
8-12 |
99.8 |
±0.01 |
植球器法 |
15,000 |
25-40 |
98.5 |
±0.05 |
焊膏印刷法 |
30,000 |
15-20 |
97.2 |
±0.03 |
手工植球法 |
<1,000 |
120-300 |
85.6 |
±0.15 |
工艺选择建议
<!--[if !supportLists]-->1.
<!--[endif]-->量产场景:推荐模板植球法,建议配备AOI检测系统(如Omron VT-S500)
<!--[if !supportLists]-->2.
<!--[endif]-->中小批量:选用植球器法,需定期校准真空吸附力
<!--[if !supportLists]-->3.
<!--[endif]-->研发调试:可采用焊膏印刷法,注意焊膏贮存条件(5-10℃冷藏)
<!--[if !supportLists]-->4.
<!--[endif]-->应急维修:手工法仅作最后选择,必须进行X-Ray检测(如Dage XD7600)
注:所有工艺参数需根据具体BGA型号调整,具体工艺参数可以咨询诺菲尔电子科技,技术人员可以为你提供技术支持!