BGA錫膏和BGA植球工藝類型-深圳市福英達(dá)
BGA錫膏和BGA植球工藝類型-深圳市福英達(dá)
隨著大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，傳統(tǒng)封裝技術(shù)如通孔插裝無法滿足高密度封裝的需求。而出于高集成度，小封裝尺寸和更多I/O數(shù)量的需求，新的封裝工藝應(yīng)運而生。球柵陣列（BGA）封裝突破了傳統(tǒng)封裝的限制，目前是應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的一種新封裝技術(shù)。BGA植球常見的類型有激光植球，印刷植球，手工植球和移印植球。
激光植球法
激光植球多用于小批量植球生產(chǎn)中，操作簡單且工藝流程短。激光植球的機(jī)理是將錫球放入激光植球機(jī)中。植球機(jī)內(nèi)部激光加熱將錫球單獨回流熔化成液態(tài)，然后液態(tài)錫通過噴嘴滴落到BGA焊盤上完成植球。激光植球需要通氮氣保護(hù)，避免回流時發(fā)生氧化現(xiàn)象。
圖1. 激光植球工藝。
印刷植球方案
印刷植球和SMT錫膏印刷過程相似，都需要用到鋼網(wǎng)。印刷植球工藝需要將小鋼網(wǎng)對位并定位到BGA焊盤上，然后進(jìn)行錫膏印刷作業(yè)，而不是使用預(yù)成型焊料球。經(jīng)過回流后錫膏固化收縮成為錫球。印刷植球的缺陷是錫球均勻性有限，共面性不足。T6及以上的錫膏具有小粒徑的特點，能夠取代預(yù)成型錫球用于小尺寸BGA植球。
錫膏印刷工藝是無鉛錫膏從鋼網(wǎng)轉(zhuǎn)移到焊盤的過程，涉及鋼網(wǎng)，錫膏和自動印刷機(jī)。錫膏印刷工藝對印刷植球可靠性影響很大。在確認(rèn)了BGA植球所需錫膏量后，需要定制合適開孔布局的鋼網(wǎng)。測定BGA植球所需錫膏量通常需要考慮以下因素。
1. 錫膏量充足以確保良好的BGA尺寸。
2. 選擇焊膏量應(yīng)考慮BGA元件的焊球共面誤差（通常為0.1mm）。
3. 當(dāng)電路板上有其他細(xì)間距組件時，應(yīng)綜合考慮錫膏量，以防止出現(xiàn)更多的焊接缺陷。
手工植球法
手工植球不適合大規(guī)模生產(chǎn)，一般用在BGA返修植球或打樣植球。手工植球需要用到小鋼網(wǎng)。鋼網(wǎng)對位到焊盤位置并將錫球放置在網(wǎng)孔中。在移開鋼網(wǎng)后進(jìn)行回流加熱將錫球熔化完成植球。
移印植球工藝
移印植球是實現(xiàn)BGA大批量，高效率植球的成熟工藝，在數(shù)秒內(nèi)就能完成上萬顆錫球植球。移印植球的流程大致可分為以下幾個步驟。
1. 將BGA焊盤朝上放置在傳送軌道上。根據(jù)廠家的生產(chǎn)能力，一次植球的數(shù)量為4-20顆BGA。
2. 根據(jù)BGA要求選擇特定的針管。如果每顆BGA有1000個錫球，則每區(qū)塊針管陣列由1000個針管組成。如果植球4顆BGA，則需要用到4個針管陣列（4000個針管）。針管的作用是沾取助焊膏并轉(zhuǎn)移移印到4顆BGA對應(yīng)的焊盤上。移印完成后將BGA傳送到下個環(huán)節(jié)。
3. 將BGA錫球堆疊在針管上并通真空。每個針管吸取一顆錫球并對準(zhǔn)移印了助焊膏的BGA焊盤，然后關(guān)閉真空并吹氣將錫球放置在焊盤上。完成錫球放置后將焊盤進(jìn)行回流加熱，錫球熔化完成植球。
深圳市福英達(dá)的超微錫膏（T6及以上）適用于BGA植球工藝。福英達(dá)超微錫膏產(chǎn)品在回流焊接后形成的錫球尺寸合適，光滑度高，機(jī)械強度優(yōu)秀，能夠很大程度取代預(yù)成型焊料球。
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