bga封装技术及分类（bga封装示意图）

BGA是ball grid array的缩写，包含排列成网格的锡球阵列，其焊球起到封装IC和PCB之间连接接口的作用。它们的连接是通过 SMT（表面贴装技术）的应用获得的。 BGA的定义已经发布近10年，BGA封装由于其出色的散热能力、电气性能以及与高效系统产品的兼容性，其引脚数多，将被越来越广泛的应用领域所接受，这实际上是不可避免的。

BGA封装经过众多公司的升级和研究，已经发展成不同的分类。本文将在剩余部分简要介绍它们的整体类别，这将是设计人员友好的参考，因为考虑到最佳 BGA 被认为是在性能和成本之间取得完美平衡。

什么是BGA封装？

LSI、VLSI、ULSI在1990年代相继出现，随着集成技术的进步、设备的改进以及深亚微米技术的使用。硅单片机集成度不断提高，对集成电路封装的要求更加严格，I/O管脚数量急剧增加，功耗也随之增加。为适应发展需要，在原有封装品种的基础上，又增加了一个新品种——BGA封装（Ball Grid Array Package）。

BGA 封装的 I/O 端子以圆形或柱状焊点阵列分布在封装下方。采用BGA技术封装的内存可以在不改变内存大小的情况下将内存容量增加两到三倍。与TSOP相比，BGA体积更小，散热性能和电性能更好。 BGA封装技术大大提高了每平方英寸的存储容量。采用BGA封装技术的内存产品，同等容量下体积仅为TSOP封装的三分之一。此外，与传统的TSOP封装方式相比，BGA封装是一种更快、更有效的散热方式。

BGA封装特点

BGA一出现，就成为CPU、南北桥等超大规模集成电路芯片高密度、高性能、多功能、高I/O管脚封装的最佳选择。

其特点是：

1、虽然I/O管脚数量增加了，但管脚间距比QFP大很多，提高了组装良率；

2、虽然增加了功耗，但BGA可以采用可控塌陷芯片法焊接，简称C4焊接，可以提高其电热性能；

3、与QFP相比，厚度减少1/2以上，重量减少3/4以上；

4、寄生参数降低，信号传输延迟小，使用频率大大提高；

5、可共面焊接组装，可靠性高；

6、BGA封装还是和QFP、PGA一样，占用基板面积太大；

英特尔公司拥有高集成度（单芯片超过300万个晶体管）和高功耗的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ，采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA ，并在外壳上安装微型排气扇进行散热，从而实现电路的稳定可靠运行。

BGA封装分类

BGA封装的种类很多，可分为外围型、交错型、PBGA 封装 1 和全阵列类型根据焊球的排列。根据基板的不同，主要分为PBGA（Plastic BGA）、CBGA（Ceramic BGA）、FCBGA（Filpchip BGA）、TBGA（Tape BGA）。

PBGA

PBGA，塑料球栅阵列的简称，由摩托罗拉发明，现在得到了最广泛的关注和应用。以BT（双马来酰亚胺三嗪）树脂为基材，配合OMPAC（over Molded pad arraycarrier）或GTPAC（glob to pad arraycarrier）密封胶技术的应用，PBGA的可靠性已通过JEDEC Level-3验证 . 到目前为止，包含 200 到 500 个焊球的 PBGA 封装被广泛应用，最适合双面 PCB。

bga封装技术及分类,bga封装示意图(1)

CBGA

顾名思义，CBGA（陶瓷球栅阵列）封装利用陶瓷作为基板材料和高熔点锡球（锡和铅的比例：10:90）。内部芯片依靠C4（可控塌陷芯片连接）实现BGA和PCB之间的完美连接。这种连接具有出色的导热性和电气性能。此外，CBGA具有出色的可靠性，但成本很高。因此，CBGA 封装更适用于汽车或高效率芯片。

bga封装技术及分类,bga封装示意图(2)

TBGA

TBGA是tape ball grid array的缩写，能够有效地缩小封装厚度并提供出色的电气性能。此外，采用散热片和芯片面朝下设计时，可以获得极佳的散热效果。因此，TBGA 适用于具有薄封装的高效产品。对于朝下的芯片，应选择倒装芯片技术，对于朝上的芯片，应选择引线键合。一般来说，TBGA的成本高于PBGA。

bga封装技术及分类,bga封装示意图(3)

EBGA

EBGA（热增强型球栅阵列）是PBGA的另一种形式，唯一的区别是在结构上增加了散热片。芯片正面朝下直接贴在散热片上，芯片和PCB之间的电连接是通过引线键合实现的。它的密封方法是这样的：在芯片周围的基板上筑坝，然后使用液体化合物。下面引用的图像是 EBGA 的一个很好的示例。

bga封装技术及分类,bga封装示意图(4)

FC-BGA

FC-BGA 是倒装芯片球栅阵列的简称。 FC-BGA在结构上与CBGA相似，但用BT树脂代替陶瓷基板，FC-BGA更节省成本。此外，倒装芯片能够缩短内部电路路径，有效提高电气性能。倒装芯片所利用的金属凸块所使用的材料，最能利用锡铅比为63:37的优势，因此这类材料在熔化状态下会表现出较大的表面张力。结果，芯片可以被拉到校正位置，而无需使用精确的倒装芯片对准机。

bga封装技术及分类,bga封装示意图(5)

MBGA

MBGA是金属球栅阵列的简称，由Olin开发，以金属陶瓷为衬底。基板上的电路是通过溅射涂层制造的，芯片面朝下，内部连接引线键合。 MBGA还可以提供出色的电气性能和散热效果。

• Micro BGA

Micro BGA是Tessera开发的一种与芯片等尺寸的封装形式。 Micro BGA 芯片面朝下，以封装胶带为基板。在芯片和磁带之间承载一层弹性体，以释放热膨胀引起的应力。磁带和芯片之间的连接利用了特殊的镀金银引脚，而主板和外部环境之间的连接是通过BGA实现的。 micro BGA的本质优势在于其小型化和轻量化，使其在空间受限的产品中得到广泛应用。此外，它适用于引脚数较少的存储产品。