今天小編為大家?guī)?lái)一篇關(guān)于IC芯片封裝技術(shù)類型與SMD的封裝主要類型介紹~
IC芯片封裝技術(shù)類型 ：LGA、PGA、BGA作為電子制造業(yè)一名SMT工程師，如果不掌握SMT表面組裝組裝工藝，就很難去分析與改善工藝，而了解組裝工藝流程之前，需要掌握表面組裝元器件的封裝結(jié)構(gòu)，接下來(lái)我們深入淺出的針對(duì)封裝結(jié)構(gòu)與組裝工藝兩部分進(jìn)行詳細(xì)解析。SMT表面組裝元器件的封裝形式分類表面組裝元器件（SMD）的封裝是表面組裝的對(duì)象，認(rèn)識(shí)SMD的封裝結(jié)構(gòu)，對(duì)優(yōu)化SMT工藝具有重要意義。SMD的封裝結(jié)構(gòu)是工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在這里我們不按封裝的名稱而是按引腳或焊端的結(jié)構(gòu)形式來(lái)進(jìn)行分類。按照這樣的分法，SMD的封裝主要有片式元件（Chip）類、J形引腳類、L形引腳類、BGA類、BTC類、城堡類，如下圖所示。
一、電子元器件SMD的封裝分類
（一）BGA類封裝介紹 ：
1. BGA類封裝（Ball Grid Array），按其結(jié)構(gòu)劃分，主要有塑封BGA（P-BGA）、倒裝BGA（F-BGA）、載帶BGA（T-BGA）和陶瓷BGA（C-BGA）四大類，如下圖所示。
（二）BTC類封裝介紹 ：
路板上的底部焊端類器件BTC(Bottom Terminal Component)應(yīng)用非常廣泛,比如焊球陣列器件(BGA/CSP/WLP/POP)及QFN/LLP等特殊器件，BTC類封裝在IPC-7093中列出的BTC類封裝形式有QFN（Quad Flat No-Lead package）、SON（SmallOutline No-Lead）、DFN（Dual Flat No-Lead）、LGA（land Grid Array）、MLFP（Micro Leadframe Package），如下圖所示。
其中，QFN 是一種無(wú)引腳封裝，呈正方形或矩形，封裝底部中/央位置有一個(gè)大面積裸露焊盤用來(lái)導(dǎo)熱，通過(guò)大焊盤的封裝外圍四周焊盤導(dǎo)電實(shí)現(xiàn)電氣連結(jié)。由于無(wú)引腳，貼裝占有面積比 QFP小，高度 比 QFP 低，加上杰出的電性能和熱性能，這種封裝越來(lái)越多地應(yīng)用于在電子行業(yè)。
QFN熱沉焊盤空洞控制是QFN焊接工藝難題之一，也是業(yè)界的難題之一。
QFN元件三維剖視圖和實(shí)物外觀
由于小尺寸封裝攜帶高功率芯片的能力越來(lái)越強(qiáng)，像QFN這樣的底部終端元件封裝就越來(lái)越重要。隨著對(duì)可靠性性能的要求不斷提高，對(duì)于像QFN這種封裝中的電源管理元件，優(yōu)化熱性能和電氣性能至關(guān)重要。此外，要z大限度地提高速度和射頻性能，降低空洞對(duì)減少電路的電流路徑十分重要。隨著封裝尺寸的縮小和功率需求的提高，市場(chǎng)要求減少Q(mào)FN元件熱焊盤下面的空洞，因此必須評(píng)估產(chǎn)生空洞的關(guān)鍵工藝因素，設(shè)計(jì)出z佳的解決方案。
QFN 封裝具有優(yōu)異的熱性能，主要是因?yàn)榉庋b底部有大面積散熱焊盤，為了能有效地將熱量從芯片傳導(dǎo)到 PCB 上，PCB 底部必須設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的散熱焊盤以及散熱過(guò)孔，散熱焊盤提供了可靠的焊接面積，過(guò)孔提供了散熱途徑。因而，當(dāng)芯片底部的暴露焊盤和 PCB 上的熱焊盤進(jìn)行焊接時(shí)，由于熱過(guò)孔和大尺寸焊盤上錫膏中的氣體將會(huì)向外溢出，產(chǎn)生一定的氣體孔，對(duì)于 smt 工藝而言，會(huì)產(chǎn)生較大的空洞，要想消除這些氣孔幾乎是不可能的，只有將氣孔減小到z低量。
（三）LGA全稱“l(fā)and grid array”，或者叫“平面網(wǎng)格陣列封裝”，即在底面制作有陣列狀態(tài)坦電極觸點(diǎn)的封裝，它的外形與 BGA 元件非常相似，由于它的焊盤尺寸比 BGA 球直徑大 2～3 倍左右，在空洞方面同樣也很難控制。并且它與 QFN 元件一樣，業(yè)界還沒(méi)有制定相關(guān)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上對(duì)電子加工行業(yè)造成了困擾。
（四）BGA的全稱叫做“ball grid array”，或者叫“球柵網(wǎng)格陣列封裝”。目前，絕大部分的intel移動(dòng)CPU都使用了這種封裝方式，例如intel所有以H、HQ、U、Y等結(jié)尾（包括但不限低壓）的處理器。
BGA可以是LGA、PGA的極端產(chǎn)物，和他們可以隨意置換的特性不同，BGA一旦封裝了，除非通過(guò)專業(yè)儀器，否則普通玩家根本不可能以正常的方式拆卸更換，但是因?yàn)槭且淮涡宰龊玫?，因此BGA可以做的更矮，體積更小。
BGA芯片焊點(diǎn)主要缺陷有：空洞，脫焊（開(kāi)路），橋接（短路），焊球內(nèi)部裂紋，焊點(diǎn)擾動(dòng)，冷焊，錫球熔化不完全，移位（焊球于PCB焊盤不對(duì)準(zhǔn)），焊錫珠等。
影響B(tài)GA空洞的因素 : BGA在焊接過(guò)程中形成焊點(diǎn)時(shí)，一般會(huì)經(jīng)歷二次塌陷的過(guò)程。第一個(gè)過(guò)程是焊膏先熔化，元件塌落下來(lái)；第二個(gè)過(guò)程是焊料球也熔化再次塌落，z終形成一個(gè)扁圓形的焊點(diǎn)。而從實(shí)際情況看，焊點(diǎn)空洞多發(fā)生于焊球底部與焊盤之間的位置，其受焊接過(guò)程中助焊劑揮發(fā)影響較多，因此，工藝曲線與焊膏是影響焊點(diǎn)空洞形成的兩個(gè)z為重要的因素。
BGA區(qū)域出現(xiàn)空洞的幾率一般比較高。PCB設(shè)計(jì)、焊料選擇、焊接工藝（尤其無(wú)鉛與混裝工藝）、回流氣氛（真空爐與氮/氣）、回流參數(shù)等都會(huì)對(duì)空洞的形成與控制有不同程度的影響。
二、芯片封裝清洗
芯片封裝清洗：合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物，到底哪些才是z備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量z主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。
推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。
