面积阵列封装——BGA和FlipChip

随着表面安装技术的迅速发展，新的封装技术不断出现，面积阵列封装技术成了现代封装的热门话题。ＢＧＡ和ＦｌｉｐＣｈｉｐ是面积阵列封装的两大类型，它们作为当今大规模集成电路的封装形式，引起了电子组装界的关注，而且逐渐在不同领域得到应用。ＢＧＡ和ＦｌｉｐＣｈｉｐ的出现，适应了表面安装技术的需要，解决了高密度、高性能、多功能及高Ｉ／Ｏ数应用的封装难题，预计随着进一步的发展，ＢＧＡ和ＦｌｉｐＣｈｉｐ技术将成为“最终的封装技术”。本文就ＢＧＡ和ＦｌｉｐＣｈｉｐ的结构、类型、应用及发展等诸多方面进行了阐述。

一种基于倒装芯片的超宽带BGA封装差分传输结构

随着高速数字电路和射频微波电路对时钟频率和带宽的要求越来越高,差分传输结构因其优良的噪声抑制和抗干扰性能而受到越来越多的重视。提出了一种基于倒装芯片的超宽带球栅阵列(BGA)封装差分传输结构。整体传输结构包括采用陶瓷材料制作的倒装芯片用基板、BGA封装焊球和印制电路板(PCB)。主要分析了差分垂直传输结构的尺寸参数对阻抗和截止频率的影响,并利用阶梯过孔减小阻抗不连续性。整体结构的传输性能通过矢量网络分析仪测试的散射参数来表征。测试与仿真结果具有较好的一致性,在DC~60 GHz频段,差分传输结构的回波损耗≤-15 dB,插入损耗优于-1 dB,为超宽带倒装芯片的封装设计提供参考。

BGA芯片管脚三维尺寸测量技术

提出将激光线结构光传感器应用于BGA芯片管脚三维尺寸的测量 ,介绍了测量原理和系统结构 ,推导了测量数学模型 ,并给出了实验测试结果。

SMT中BGA芯片管脚共面性在线测试方法的研究

以 BGA芯片为例 ,成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中管脚共面性在线测量 .提出并研制了测量实验系统 ,建立了测量系统数学模型 .提出了以接触面为基准平面的管脚共面性评价方法 ,并对测量系统的动态误差进行了实时修正 .为实现在线测试提供了方法和理论依据 .

线结构光传感器在BGA管脚三维尺寸测试中的应用

本文成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中BGA芯片管脚的三维尺寸测量。提出了测量实验系统 ,建立了测量系统数学模型。研究了提高分辨力的光学图像拆分、再合成技术。

BGA封装技术

本文简述了BGA封装产品的特点、结构以及一些BGA产品的封装工艺流程,对BGA封装中芯片和基板两种互连方法——引线键合/倒装焊键合进行了比较以及对几种常规BGA封装的成本/性能的比较,并介绍了BGA产品的可靠性。另外,还对开发我国BGA封装技术提出了建议。

避免发生芯片裂纹的倒装片BGA技术概述

介绍了把断裂力学法应用于倒装片ＢＧＡ的设计方法。概述了一些关键的材料特性和封装尺寸对倒装片ＢＧＡ芯片裂纹的影响作用，从而断定基板厚度和芯片厚度是倒装片ＢＧＡ芯片发生裂纹的两个最重要的因素．

基于BGA/CSP封装技术的微型存储测试系统的研制

文中主要研究设计了基于BGA/CSP微小封装技术的微型存储测试系统,并阐述了该系统的设计原理。系统采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)与先进球栅阵列封装技术相结合的设计理念,使存储测试系统在微型化、微功耗和微噪声方面有了很大突破,进而拓展了存储测试技术的应用领域。同时指出了存储测试系统进一步微型化的发展趋势。

封装结构与材料导热系数对FC-BGA热性能的影响

应用计算流体动力学仿真技术对一种带金属散热盖的FC-BGA封装热性能作参数化研究,分析相关结构参数与材料导热系数对封装热性能的影响。研究中考虑的因子包括基板层数、导热树脂与金属散热盖粘合剂的导热系数、金属散热盖结构参数及基板导热系数。探讨了封装体中主要的热量传递途径及各途径上的热流量分配。

多芯片组件BGA-垂直通孔结构参数对信号传输特性的影响

为了提高多芯片组件的信号传输特性,用HFSS软件建立了多芯片组件的BGA-垂直通孔互联模型,分析垂直通孔半径、焊盘半径、反焊盘半径及信号线与地间的距离等结构参数对传输特性的影响。分析结果表明,该模型的回波损耗随着通孔半径和焊盘半径的增大而增大,随信号线与地间距离的增大而减小;特性阻抗随通孔半径和反焊盘半径的增大突变值达到最大。通过仿真分析得到传输性能较优的参数组合:通孔半径0.1mm,焊盘半径0.16mm,地层反焊盘半径0.325mm,信号线与地间距离0.06mm,可有效地减小特性阻抗的突变及信号的反射和延迟。

一种激光选区BGA型芯片智能温控返修系统

针对手机主板高密度器件布局环境下热风加热BGA型芯片返修控制系统的局限性,研发了一种激光选区BGA型芯片智能温控返修系统;以固高GTN卡为核心,结合红外测温仪、三段式传动装置、威图相机、光纤激光器与电机平台等设计了温度采集单元、电机控制单元、影像定位单元与激光控制单元;基于Windows操作系统,采用MFC技术设计了上位机检测与控制软件系统;采用了激光选区精准加热关键技术与模糊PID控制算法,实现了返修过程的实时检测与电机、温度、激光的实时控制;实验结果表明,该系统激光选区温控精度高,具有操作简单、时延短与稳定性高等优点,具有良好的推广价值。

基于RANSAC算法的2D Metrology在BGA质量检测中的应用研究

针对BGA质量检测中芯片图像的识别定位问题,提出了一种基于RANSAC算法的2D Metrology芯片定位方法。首先进行2D Metrology建模,其次添加对象到2D Metrology模型,然后设置2D Metrology模型参数,应用2D Metrology,最后得到2D Metrology模型的对象定位边结果。该方法基于RANSAC算法,能精确识别模型对象中的边缘轮廓特征,简单易行、定位精度高、鲁棒性好、抗干扰能力强。文中通过实验,与常用的基于最小二乘法的芯片定位方法进行对比,验证了该方法的有效性。

BGA/CSP和倒装焊芯片面积阵列封装技术

随着表面安装技术的迅速发展,新的封装技术不断出现,面积阵列封装技术成了现代封装的热门话题,而BGA/CSP和倒装焊芯片(Flip Chip)是面积阵列封装主流类型。BGA/CSP和倒装焊芯片的出现,适应了表面安装技术的需要,解决了高密度、高性能、多功能及高I/O数应用的封装难题。本文介绍了BGA/CSP和倒装焊芯片的封装理论和技术优势及制造流程,并阐述了植球机的基本构成和工作原理。

多维度调节可旋转印制板拆改焊夹具的设计和应用

文中设计了一种多维度调节可旋转印制板拆改焊夹具,并介绍了其使用方法。该夹具是一种需要手工在印制电路板上维修和替换元器件时的元器件拆改焊的工装夹具,尤其针对于手工拆改焊多品种、多引脚或BGA型元器件。夹具的结构设计实现了稳定装夹印制板的同时,能够容易实现不同规格的印制电路板沿水平轴线可翻转,沿垂直轴线360°任意角度旋转,且能够改变上下高度,从而实现了多维度自由调节角度以方便人工操作的使用功能。夹具整体结构稳定、夹持力大、结构部件简单、加工方便、可靠性高,极易维修,能够提高印制板手工拆改焊的成功率和效率,从而保证多品种大型元器件的手工装配或返修进度。在本夹具的设计基础上,针对手工拆装和焊接BGA器件的情况,文中还提出了一种简化结构。

高密度封装技术的发展

摘要:重点介绍了BGA与CSP高密度封装技术的发展现状及趋势。BGA与CSP是现代组装技术的两个新概念,它们的出现促进了表面贴装技术(SMT)与表面贴装元器件(SMD)的发展和革新,并将成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。

高密度封装技术的发展

本文简要介绍了BGA与CSP的概念、发展现状、应用情况及发展趋势等。BGA/CSP是是现代组装技术的两个新概念,它们的出现促进SMT(表面贴装技术)与SMD(表面贴装元器件)的发展和革新,并将成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。

微机电系统的封装技术

MEMS封装是在微电子封装技术基础上发展起来的一项关键的MEMS技术。介绍了MEMS封装技术的功能、特点与分类。在此基础上,重点介绍了键合技术、上下球栅阵列技术、倒装芯片技术、多芯片技术以及3-D技术等几种重要的MEMS封装技术。最后,进一步探讨了MEMS封装的发展趋势及研究方向。

芯片封装技术介绍

微电子技术的飞速发展也同时推动了新型芯片封装技术的研究和开发。本文主要介绍了几种芯片封装技术的特点,并对未来的发展趋势及方向进行了初步分析。

微电子封装技术的发展趋势

论述了微电子封装技术的现状与未来,介绍了微电子封装中几个值得注意的发展动向,从中可以看出IC芯片与微电子封装技术相互促进、协调发展密不可分的关系。

倒装陶瓷球栅阵列电子封装的热分析

建立了倒装陶瓷球栅阵列(flip chip ceramic ball grid array,FC-CBGA)封装的三维热模型。在5 W热负荷下,比较了裸芯片式、盖板式和盖板加装热沉三种情况下芯片的热性能,进而分析了有无热沉和不同空气流速下,盖板式封装的具体热流分配情况。结果表明:在自然对流下,与裸芯片式相比,采用盖板式能使芯片结点温度降低约16℃,盖板加装热沉能使芯片结温降低47℃。芯片产生的热量大部分向上流向盖板,且随着空气流速的增加比例增大;由芯片流向盖板的热量有相当大一部分经过侧面流向基板,且随着流速增大比例较小。