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BGA和QFP之间的比较及发展趋势简介

来源:日期:2019-11-28 07:47 浏览:

通过60年代IC(集成电路)开始蓬勃发展的通孔技术(THT)逐渐被第一代SMT(表面贴装技术)取代,这种技术最早出现在舞台上80年代随着LSI在70年代后期的快速发展。外围封装已经成为以QFP(四方扁平封装)为例的电子封装的主流。 90年代见证了QFP的精细推销,引领了板装配技术以应对许多挑战。尽管有细间距技术(FPT)的出现,但是板间电路组件的间距低于0.4mm仍然存在许多应该处理的技术问题。作为最佳解决方案,第二代SMT在90年代的前阶段发布,即凯发k8网址BGA(球栅阵列)封装。然后,芯片级封装(CSP)成为人们在20世纪90年代的焦点。特别是当使用倒装芯片(FC)技术时,PBGA(塑料球栅阵列)开始应用于超级计算机和工作站并逐渐变得实用。第三代SMT是直接芯片组装(DCA),由于在可靠性,成本和KGD等方面的限制,仅适用于特殊领域。近年来,晶圆级封装(WLP)和先进的FC参与了第三代SMT兼容半导体多引脚和高性能的要求。因此,可以得出结论,21世纪的IC封装将朝着高密度,细间距,高柔韧性,高可靠性和多样性的趋势发展。因此,了解QFP和BGA之间的差异及其发展趋势具有重要意义。

塑料四方扁平封装(PQFP)

PQFP显然具有IC封装市场的竞争优势。如今,由于其高附加值,电子封装正朝着封装BGA,CSP和超细间距QFP发展。随着引脚数不断上升,如果引脚间距小于0.5mm,如果引脚数高于200,则就300引脚的封装而言,引脚间距约为0.3mm。引脚间距越小,产品损耗将呈指数上升。随着引脚间距变小,桥接焊接将更容易发生。如果引脚间距为0.3mm,即使是一些直径小于15μm的颗粒也会带来焊球,这是桥接的常见原因。控制焊膏粒径更为重要。一旦引脚间距变小,就必须控制引线平面度和间距公差。当谈到QFP时,尺寸(40mm 2 ),引脚数(360)和间距(0.3mm)已达到极限。

BGA和QFP之间的比较及发展趋势简介

显然,QFP很容易进行测试和重新设计,可以看到QFP上的所有线索。

BGA

•BGA和QFP之间的比较

BGA封装的结构比QFP具有更短的引线,具有相同的功能和性能,从而实现BGA封装的出色电气性能。然而,BGA结构的最大缺陷在于其成本。在层压板和与基板承载部件相关的树脂成本方面,BGA具有比QFP更高的成本。 BT树脂,陶瓷和聚酰亚胺树脂载体含有较高成本的原始组分,而QFP含有塑料模塑树脂和金属板引线框架,成本低。由于细线电路和化学处理技术,阵列载体具有相当大的成本。此外,与QFP和BGA封装相比,高输出成型模具和模压机设备可以采用更少的封装技术程序。一旦量产,BGA封装成本将降低,但不可能降至QFP。

就BGA封装成本而言,BGA封装包含合适数量的I/O引脚将是最普遍的。这种类型的封装包含封装载体侧面的所有电路,并且没有调节通孔。因此,BGA封装必须承担额外费用。然而,BGA封装的极高组装效率可以在本地弥补其高成本的缺点。从经济价值的角度来看,当I/O引脚小于200时,QFP工作正常。当I/O引脚超过200时,QFP不工作,可以应用多种类型的BGA封装,从而实现BGA封装的广泛应用。

•检查和BGA封装的返工

BGA检查和返工也是一种逐渐成熟的技术。虽然可以检查,但BGA需要高精度设备,如X射线成像系统。

BGA组件隐藏了它们在封装下的连接,导致返工的难度大于带引线的元件。周边。有关BGA返工的主要问题包括:可拆卸部件损坏,更换部件损坏,电路板和相邻部件过热,局部加热和清洁导致的电路板翘曲以及某些部件的制造。返工必须考虑以下问题:芯片温度,返工周期内元件的温度分布和电路板温度分布。如果所有必要的设备都需要购买,BGA返工台将因以下原因而成本高昂:
a。只修改一个短路或开路缺陷是不可能的,并且必须对BGA的所有装配缺陷进行返工。
b。返工比QFP更难实施,需要增加设备投资。
c。返工后的BGA元件不能再用于QFP元件。

因此,BGA封装的批量生产源于装配缺陷的减少,确保了高通过率。

•清洁BGA封装

BGA封装的突出缺点在于它们无法清除阵列封装底部留下的焊剂。到目前为止,具有大量引脚的BGA元件的尺寸约为45mm2。因此,清洁问题变得如此重要。 BGA清洗要求必须清除所有助焊剂和焊膏,因为它们可能导致电力故障或信号在高功率应用中泄漏到地面。

发展趋势

可以预见,铅值低于200的PQFP将成为主要的封装技术。当铅的数量超过350时,QFP不可能被广泛应用。有两种类型的封装技术可作为I/O引脚从200到300的元件的竞争对手。因此,间距小于0.5mm的QFP封装技术肯定会被BGA封装取代。

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