隨著電子設(shè)備尺寸的縮小，間距尺寸急劇減小。這些組件被包裝在PCB上，就像玉米穗中的谷物一樣。所有這些都導(dǎo)致了最有效的元件包之一，球柵陣列（BGA）。

元件連接到PCB的方式將產(chǎn)生重大影響穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)效率。由于芯片上的引腳數(shù)量顯著增加，BGA成為現(xiàn)實(shí)。

什么是BGA？

球柵陣列是一個表面沒有引線的安裝設(shè)備（SMD）組件。該SMD封裝采用一系列金屬球，這些金屬球由焊料制成，稱為焊球，用于互連。這些焊球固定在封裝底部的層壓基板上。

BGA的芯片/芯片通過引線鍵合或倒裝芯片技術(shù)連接到基板。 BGA的內(nèi)部部分由內(nèi)部導(dǎo)電跡線組成，這些導(dǎo)線連接芯片與襯底的鍵合以及襯底與球的陣列鍵合。

在BGA中，引腳被替換為由金屬球制成的金屬球。焊接。

在所有封裝中，BGA是業(yè)界高I/O器件中最常用的封裝。它具有高鉛（焊球）計(jì)數(shù)，大于208導(dǎo)聯(lián)。

BGA的特征

• 高鉛計(jì)數(shù)
• 高互連密度
• 占用電路板上較小的空間
• 無導(dǎo)致彎曲
• 降低共面性問題
• 最小化處理問題
• 回流過程中的自定心可減少表面貼裝過程中的貼裝問題
• 熱性能和電氣特性優(yōu)于傳統(tǒng)QFP和PQFP
• 改進(jìn)設(shè)計(jì) - 生產(chǎn)周期時間（也可用于少量芯片封裝（FCP）和多芯片模塊（MCM））

了解如何突破0.4mm BGA。

BGA類型

市場上有很多可供選擇的BGA。以下是一些常用的BGA：

• 塑料包覆成型BGA（PBGA）（球間距1.0mm，1.27mm） - 是標(biāo)準(zhǔn)BGA的替代形式。這些BGA包含塑料涂層體，玻璃混合物層壓基板和蝕刻銅跡線。 PBGAs具有改善的溫度穩(wěn)定性和預(yù)制的焊球。
• Flex Tape BGA（TBGAs）
• 高熱金屬頂部BGA（HLPBGA）
• 高熱BGA（H-PBGA）

如何將BGA焊接到PCB上

BGA焊接技術(shù)

在PCB組裝過程中，使用回流焊爐通過回流焊工藝將BGA焊接到電路板上。在此過程中，焊球在回流焊爐中熔化。

注意事項(xiàng)：

必須施加足夠的熱量以確保所有球在網(wǎng)格中熔化足以使每個BGA焊點(diǎn)形成牢固的粘合。

熔融球的表面張力有助于保持封裝在PCB上的正確位置對齊，直到焊料冷卻并凝固。固體焊點(diǎn)需要采用最佳溫度控制BGA焊接工藝，并防止焊球相互短路。

精確選擇焊料合金的成分和焊接溫度，使焊料不會完全熔化，但保持半液態(tài)，使每個焊球與其相鄰的焊球保持分離。

BGA焊點(diǎn)檢查

光學(xué)技術(shù)不能用于檢測BGA，因?yàn)楹更c(diǎn)隱藏在BGA元件下方的視線之外。

電氣由于測試揭示了BGA在該特定時刻的導(dǎo)電性，因此測試不太可靠。該測試不能預(yù)測焊料是否會持續(xù)足夠長的時間。焊點(diǎn)可能會在一段時間內(nèi)失效。

用于BGA檢查的X射線

使用X檢查BGA焊點(diǎn)結(jié)合γ射線。 X射線檢查有助于查看組件下方的器件焊點(diǎn)。由于這種能力，自動X射線檢測（AXI）技術(shù)被廣泛用于BGA檢測。

去除故障BGA（BGA返工）

如果發(fā)現(xiàn)BGA組件有故障，則通過熔化焊點(diǎn)將它們小心地從電路板上拆下。這是通過局部加熱BGA元件直到焊點(diǎn)在其下面熔化來完成的。

在返工過程中，元件在專用的返工工位加熱。它由一個紅外加熱器，一個監(jiān)控溫度的熱電偶和一個用于升高包裝的真空裝置組成。

必須確保只有有故障的BGA組件在不損壞相鄰組件的情況下才能加熱。在電路板上，BGA元件因其在批量生產(chǎn)和原型制造方面的眾多優(yōu)勢而在電子行業(yè)中得到了很好的發(fā)展。隨著組件數(shù)量的增加，可布線性和組件放置變得復(fù)雜。所有這些都可以使用BGA軟件包進(jìn)行管理。