隨著電子設備尺寸的縮小，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的方式將產生重大影響穩定性和設計效率。由于芯片上的引腳數量顯著增加，BGA成為現實。

什么是BGA？

球柵陣列是一個表面沒有引線的安裝設備（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連接到基板。 BGA的內部部分由內部導電跡線組成，這些導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是業界高I/O器件中最常用的封裝。它具有高鉛（焊球）計數，大于208導聯。

BGA的特征

• 高鉛計數
• 高互連密度
• 占用電路板上較小的空間
• 無導致彎曲
• 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于傳統QFP和PQFP
• 改進設計 - 生產周期時間（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） - 是標準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具有改善的溫度穩定性和預制的焊球。
• 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

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：

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

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，使每個焊球與其相鄰的焊球保持分離。

BGA焊點檢查

光學技術不能用于檢測BGA，因為焊點隱藏在BGA元件下方的視線之外。

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

用于BGA檢查的X射線

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

去除故障BGA（BGA返工）

如果發現BGA組件有故障，則通過熔化焊點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和原型制造方面的眾多優勢而在電子行業中得到了很好的發展。隨著組件數量的增加，可布線性和組件放置變得復雜。所有這些都可以使用BGA軟件包進行管理。