SMT(表面貼裝技術)相對于傳統的THT(通孔技術)而言。與THT組件相比,SMT組件可節省60%至70%的空間并減輕70%至80%的重量,因為它使電子元件直接焊接到PCB(印刷電路板)的兩側而無需鉆孔。因此,SMT組件在加速電子產品的小型化,輕量化和薄型化方面起著重要作用,其特別是源自細間距SMT(間距小于0.65mm)。上述發展趨勢可以通過手機,PC和攝像機清晰地捕捉到。 SMD(表面貼裝器件)是一種沒有引線或短引線的元件,如SOP(小外形封裝),LCC(無引線芯片載體),PLCC(塑料無引線芯片載體),SOJ(小外形j-lead)封裝,SOIC(小外形集成電路)和QFP(四方扁平封裝),其中QFP占大多數應用。
隨著IC(集成電路)的發展,它正在努力爭取越來越多的功能和I/O引腳。此外,人們在小型化方面堅持越來越高的電子產品需求。因此,傳統SMT封裝技術的應用不再適用,例如使用QFP技術,改善I/O引腳和減小間距。 QFP的引線是線性分布的,并且引線間距減小已經接近極限。隨著I/O引腳數量的不斷增加,保持電子產品在功能上的改善和減小體積并使其在電子方面合理有效并不是一件容易的事。為了解決這個問題,另一種類型的封裝,即BGA(球柵陣列)封裝技術,能夠成功解決問題,并在制造和應用方面取得突破。
BGA封裝技術與傳統SMT/SMD的比較
BGA封裝技術與傳統SMT/SMD之間的比較可以從以下幾個方面實現。
?鉛結構比較
BGA封裝技術與傳統SMT/SMD在引線結構方面的比較可以歸納到下表中。
項目 | 鷗翼 | J lead | 我領先 | BGA |
能夠適應多線程包 | 好 | 普通 | 普通 | 優秀 |
包裝厚度 | 好 | 普通 | 普通 | 優秀 |
引線剛性 | 普通 | 好 | 普通 | 優秀 |
適應多種焊接的能力 | 優秀 | 普通 | 普通 | 普通 |
回流焊接中的自對準功能 | 好 | 普通 | 普通 | 優秀 |
焊接后檢查的能力 | 普通 | 好 | 普通 | 普通 |
清潔難度 | 普通 | 好 | 優秀 | 普通 |
有效區域利用率 | 普通 | 好 | 普通 | 優秀 |
?包裝尺寸比較
三包的類型用作比較示例,其參數顯示在下面的表2中。
包 | 潛在客戶數 | 間距(mm) | 包裝尺寸(mm) |
BGA | 625 | 1.27 | 32 * 32 |
TAB | 608 | 0.25 | 44 * 49 |
PQFP | 304 | 0.5 | 46 * 46 |
根據上表所示的參數比較,很明顯BGA功能最大數量的引線和最小的封裝尺寸。
所有類型的封裝結構之間的裝配密度比較總結在下面的表3中
包 | 間距(mm) | 尺寸(mm) | I/O引腳數 |
BGA | 1.27 | 32.5 * 32.5 | 625 |
FPD | 0.50 | 32.5 * 32.5 | 240 |
UFPD | 0.40 | 32.5 * 32.5 | 296 |
UFPD | 0.30 | 32.5 * 32.5 | 408 |
TCP | 0.25 | 32.5 * 32.5 | 480 |
TCP | 0.20 | 32.5 * 32.5 | 600 |
?裝配程序
BGA封裝技術使傳統的SMT封裝擴展,增強了SMT的優勢。就細間距元件或BGA封裝元件而言,它們共享類似的裝配程序,如下圖所示。
?裝配缺陷率
裝配缺陷率時BGA和QFP,在PCBCart生產線上積累了超過10年的裝配經驗,可以得出結論,BGA具有比QFP更低的缺陷率和更好的可制造性。
?最終檢驗
與BGA焊膏檢測相比,細間距QFP由于其可靠性檢查而帶來了額外的成本。根據缺陷的特點,一般應采用檢查短路或開路的自動系統,這增加了QFP的制造。由于BGA封裝具有高制造效率和低缺陷率,因此它們的檢查僅以對準和定位為中心。
?返工
由于以下原因,BGA封裝的返工成本遠高于QFP:
a。因為幾乎不可能進行修改以擊敗單個短路或開路,所有組件關于BGA封裝的缺陷消除必須依賴于返工。
b。 BGA封裝返工比QFP更難,返工可能需要更多的設備和更高的成本增加。
c。返工后的BGA組件始終不起作用,只要經過仔細拆解,仍然可以應用一些QFP組件。
BGA與BGA之間的比較傳統的SMT在返工技術方面,可以得出結論,BGA封裝返工必須在完全預熱的情況下完成。 BGA組件與其他類型的SMD具有相似的預熱溫度,但需要不同的預熱升溫速度。 BGA組件需要逐漸加熱,并具有平滑的預熱曲線。
此外,BGA封裝下的所有焊球必須同時加熱。必須嚴格應用BGA封裝的焊膏,并且不允許對焊點進行修改。此外,BGA封裝元件可以方便地應用,因為它們的間距很大。
?保留的焊接位置
領先的區別就保留焊接位置而言,BGA和QFP位于隱藏陣列和隱藏引線之間。在PCB設計能力提升方面,各種封裝都有自己的優勢,但最基本的問題在于跟蹤密度,跟蹤活動和綜合性能。
因為BGA封裝具有良好的散熱性能即使PCB設計文件調節熱元件之間的小間距,BGA封裝也可以提供具有良好散熱能力的操作環境。
?焊點可靠性
焊點可靠性和裝配率受四個因素的影響:電路板可焊性,元件焊接性能,元件共面性和焊料粘貼量,所有這些都決定了最終產品的質量。
作為一種新的微電子封裝技術,BGA肯定會取代QFP,以兼容多功能和高I/O的新要求引腳數。
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