CBGA組裝工藝和焊接方法

時間：2017-01-19作者：深圳市通天電子有限公司瀏覽：248

BGA器件特點簡介

1.1-BGA的主要優(yōu)點：

a）沒有器件引腳彎曲的問題，共面性較好。

b）引出端節(jié)距大，減少了由于焊膏印刷而引起的焊接短路問題。

c）焊球的表面張力可以使器件在回流焊過程中自動校正。

d）良好的電性能和熱性能。

e）互連密度較高。

1.2-BGA的主要缺點：

a）需要X射線設(shè)備進行檢測，檢測成本較高。

b）返修較困難，返修后的器件一般不再使用。

根據(jù)封裝體材料的不同，BGA器件主要分為以下幾種：PBGA（Plastic BGA，塑料封裝BGA）PBGA是較普通的一種BGA的封裝形式，基板用普通的PCB材料制作，芯片一般用Bonding方式焊接在基板上表面，然后用塑料模注成形。基板下表面用63/37的低熔點共晶焊料制作焊料球。CBGA（Ceramic BGA，陶瓷封裝BGA）CBGA較早源于IBM公司的C4倒裝芯片工藝，它采用雙焊料結(jié)構(gòu)，芯片通過63/37低熔點共晶焊料焊接在多層陶瓷基板的上表面，然后進行封裝以提高其可靠性并提供機械保護。在多層陶瓷的下表面用90/10高溫焊料制作焊球。

CBGA的優(yōu)點：封裝器件的可靠性高；對濕氣不敏感；封裝密度高（焊球為全陣列分布）；

CBGA的缺點：和環(huán)氧樹脂電路板的熱膨脹系數(shù)不同、熱匹配性差；通過封裝體邊緣對準比較困難；封裝成本相對較高。




CBGA器件組裝工藝研究

為解決BGA封裝器件的電裝問題，通過對CBGA器件進行焊接，對焊點質(zhì)量和可靠性進行分析和評價，確認器件裝聯(lián)工藝的可行性和適用性，摸索可靠的工藝方法，使其應(yīng)用于航空電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中。

結(jié)合我所電子產(chǎn)品實際應(yīng)用情況對CBGA的整個焊接工藝過程進行研究。

課題選用的器件型號為：PC107橋片。器件引腳數(shù)量多、組裝密度高，又是靜電敏感器件，焊接過程中由于引腳為90Pb10Sn的材料，熔點為268℃—302℃，而焊接過程器件承受的溫度僅為220℃，這些同一般球柵陣列（BGA）的焊接過程不同，因此BGA器件的焊接工藝及檢驗方法在CBGA器件焊接中不能完全適用。

BGA器件焊接方法

用于表面安裝的再流焊接按照加熱方法不同分為三大類，即紅外熱風再流焊、汽相再流焊和激光再流焊。

激光再流焊一般只適用于焊點外露于表面的焊接；而CBGA器件引腳全部在器件本體的底部，所以從CBGA器件焊接的原理上可以采用紅外熱風再流焊接和汽相再流焊接兩種焊接方式。

紅外熱風再流焊的應(yīng)用較廣，工藝曲線已成熟，焊點光亮，但因為器件本體的遮擋，無法完全均勻一致的對底部引腳進行加熱。

汽相再流焊利用加熱高沸點液體作為轉(zhuǎn)換介質(zhì)，利用它沸騰后產(chǎn)生的飽和蒸汽來加熱工件，達到焊接所需溫度。汽相再流焊的高溫飽和蒸汽可使組件均勻加熱，尤其對于大型的BGA、CCGA等焊點在底部的復(fù)雜封裝器件焊接十分有利。另外因為焊接過程中，組件處于高溫汽相蒸汽中，隔絕了氧氣，有利于形成高質(zhì)量焊點。





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