芯片封装六技术之四

zhnprint

四、BGA球栅阵列封装

　　随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当IC的频率超过100MHz时,传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象,而且当IC的管脚数大于208 Pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用QFP封装方式外,现今大多数的高脚数芯片（如图形芯片与芯片组等）皆转而使用BGA(Ball Grid Array Package)封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类：

1.PBGA（Plasric BGA）基板：一般为2-4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中,Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。

2.CBGA（CeramicBGA）基板：即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片（FlipChip,简称FC）的安装方式。Intel系列CPU中,Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。

3.FCBGA（FilpChipBGA）基板：硬质多层基板。

4.TBGA（TapeBGA）基板：基板为带状软质的1-2层PCB电路板。

5.CDPBGA（Carity Down PBGA）基板：指封装中央有方型低陷的芯片区（又称空腔区）。

BGA封装具有以下特点：

1.I/O引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于QFP封装方式,提高了成品率。
2.虽然BGA的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。
3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。
4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

　　BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城（Citizen）公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片（即BGA）。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年,摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前,Intel公司在电脑CPU中（即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等）,以及芯片组（如i850）中开始使用BGA,这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,BGA已成为极其热门的IC封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

cj553