BGA芯片封裝流程

球柵陣列（Ball Grid Array，簡稱BGA）封裝是一種表面貼裝型封裝技術，它通過在封裝體的底部排列球形觸點來替代傳統(tǒng)的引腳，這些球形觸點用于與印刷基板的焊盤連接。BGA封裝具有高密度、高速傳輸和良好的散熱性能，因此被廣泛應用于高性能電子設備中。

PBGA基板的制備

PBGA（Plastic Ball Grid Array）基板的制備是BGA封裝流程的第一步。首先，在BT樹脂或玻璃芯板的兩面壓上極薄的銅箔，厚度大約為12至18微米。接著進行鉆孔和通孔金屬化，通孔通常位于基板的四周。然后，使用常規(guī)的PCB工藝在基板的兩面制作圖形，如導帶、電極以及安裝焊料球的焊區(qū)陣列。最后形成介質阻焊膜并制作圖形，露出電極及焊區(qū)。

封裝工藝流程

PBGA的封裝工藝流程主要包括以下幾個步驟：

1. 圓片減薄和圓片切削：將芯片的圓片進行減薄和切削，以便于后續(xù)的粘結和封裝。

2. 芯片粘結：采用充銀環(huán)氧樹脂粘結劑將IC芯片粘結在鍍有Ni-Au薄層的基板上。

3. 引線鍵合：粘結固化后，使用金絲球焊機將IC芯片上的焊區(qū)與基板上的鍍Ni-Au的焊區(qū)以金線相連。

4. 模塑封裝：用石英粉的環(huán)氧樹脂模塑進行模塑包封，以保護芯片、焊接線及焊盤。

5. 回流焊：使用特設設計的吸拾工具將浸有焊劑的焊料球放置在焊盤上，通過回流焊接將焊球與鍍Ni-Au的基板焊區(qū)焊接。

6. 裝配焊料球：有兩種方法，“球在上”和“球在下”，分別對應不同的焊球放置方式。

7. 打標、分離、最終檢查和測試：對封裝好的芯片進行標記、分離、質量檢查和性能測試。

TBGA封裝工藝流程

TBGA（Tape Automated Bonding Ball Grid Array）封裝工藝流程與PBGA類似，但TBGA的載帶是由聚酰亞胺材料制成的。在制作載帶時，先在兩面覆銅，然后鍍鎳和鍍金，接著沖通孔和通孔金屬化及制作出圖形。最后，將帶有金屬化通孔和再分布圖形的載帶分割成單體。TBGA適合于高I/O數(shù)應用，I/O數(shù)可為200-1000，芯片的連接可以用倒裝芯片再流，也可以用熱壓鍵合。

FCBGA封裝工藝流程

FCBGA（Flip Chip Ball Grid Array）基板制作是將多層陶瓷片高溫共燒成多層陶瓷金屬化基片，再在基片上制作多層金屬布線，然后進行電鍍等。倒裝焊接技術克服了引線鍵合焊盤中心距極限的問題，提供了更多的電源/地線分布設計便利，并為高頻率、大功率器件提供了更完善的信號。由于凸點的制備是在前工序完成的，因此成本較高。

小結

以上就是BGA芯片封裝的主要流程。需要注意的是，不同的BGA封裝類型（如PBGA、TBGA、FCBGA等）可能會有不同的工藝細節(jié)和要求。在實際生產(chǎn)中，還需要根據(jù)具體的芯片設計和應用需求來進行調整和優(yōu)化。

BGA焊接失效的原因主要包括以下幾個方面：
 
1. 錫膏和錫球質量問題
- 錫膏錫球成分不均勻，可能導致熔點不一致，影響焊接效果。
- 錫膏錫球表面存在氧化或污染，阻礙良好的焊接結合。

2. 基板問題
- 基板表面不平整，影響與錫球的接觸。
- 基板的鍍層質量差，如鍍層厚度不均或附著力弱。

3. 焊接工藝參數(shù)不合理
- 返修臺的溫度曲線設置不當，預熱、恒溫、回流和冷卻階段的溫度和時間控制不準確。
- 焊接時的壓力不均勻，可能導致部分錫球焊接不良。

4. 助焊劑選用不當
- 助焊劑的活性不足，無法有效去除氧化層和污染物。
- 助焊劑殘留過多，影響電氣性能。

5. 環(huán)境因素
- 生產(chǎn)環(huán)境中的灰塵、雜質等污染物進入焊接區(qū)域。
- 環(huán)境溫度和濕度超出規(guī)定范圍，影響焊接質量。
 
綜上所述，BGA 焊接失效是由多種因素共同作用引起的，在生產(chǎn)過程中需要嚴格控制各個環(huán)節(jié)，以確保焊接的可靠性。

BGA植球后焊膏清洗：

BGA植球后清洗：在BGA植球工藝，無論采用助焊膏+錫球的植球方法還是采用錫膏+錫球的植球方法，焊接后都會留下導致電子遷移、漏電和腐蝕風險的焊后殘留物。需要通過清洗工藝將風險降低，提高可靠性。

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W3110是一款堿性水劑清洗劑，W3110是一款針對電子組裝、半導體器件焊后、晶圓封裝前清洗而開發(fā)的一款堿性水基清洗劑。改產(chǎn)品能夠有效去除多種助焊劑、錫膏焊后殘留物，清洗包括電路板組裝件、引線框架、分立器件、功率模塊、功率LED、倒裝芯片和CMOS焊后的各種助焊劑、錫膏殘留物。

W3100為濃縮型水基清洗劑，用去離子水按一定比例稀釋后使用，可試用于超聲波、噴淋工藝，配合去離子水漂洗，能達到非常好的清洗效果，清洗后的表面離子殘留物少、可靠性高。

產(chǎn)品特點:

W3110水基清洗劑處理銅、鋁、特別是鎳等敏感時確保了極佳的材料兼容性，除金屬外對各種保護膜也有很好的兼容性。這款清洗劑非常低的表面張力能夠有效去除元器件底部細小間隙中的殘留物，并能夠輕易的被去離子水漂洗干凈。

W3110是一款濃縮液水基清洗劑，可根據(jù)殘留物的可清洗難易程度，按不同比例進行稀釋后使用，稀釋液無閃點，其配方中不含任何鹵素成份且氣味小。

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