SMT中普遍應(yīng)用的QFP（四邊扁平封裝），封裝間隔的極限規(guī)格滯留在0.3毫米，這類間隔導(dǎo)線非常容易彎折、形變或斷裂，相對(duì)地對(duì)SMT拼裝加工工藝、機(jī)器設(shè)備精密度、焊材明確提出嚴(yán)苛的規(guī)定，即便如此，拼裝小間隔細(xì)導(dǎo)線的QFP，不合格率仍非常高，最大達(dá)到6000ppm，使大范疇運(yùn)用遭受牽制。近年來(lái)出現(xiàn)的BGA（Ball Grid Array 球柵列陣封裝元器件），因?yàn)榧蒳c腳位并不是遍布在集成ic的周邊只是在封裝的底邊，具體是將封裝機(jī)殼基鋼板原四面引出來(lái)的腳位變?yōu)橐悦骊嚭侠聿季值膒b/sn突點(diǎn)腳位，這就可以容下大量的I/O數(shù)，且能夠很大的腳位間隔如1.5、1.27mm替代QFP的0.4、0.3毫米，非常容易應(yīng)用SMT與PCB上的走線腳位電焊焊接互聯(lián)，因而不但能夠使集成ic在與QFP同樣的封裝規(guī)格下維持大量的封裝容積，又使I/O腳位間隔很大，進(jìn)而進(jìn)一步提高了SMT拼裝的產(chǎn)出率，不合格率僅為0.3～5ppm，便捷了生產(chǎn)制造和維修，因此BGA封裝技術(shù)性在電子設(shè)備生產(chǎn)制造行業(yè)得到 了普遍應(yīng)用。

伴隨著引腳數(shù)提升，針對(duì)細(xì)致腳位在安裝全過(guò)程中出現(xiàn)的橋連、假焊、缺焊等缺點(diǎn)，運(yùn)用手工制作專用工具難以開(kāi)展維修，要用專業(yè)的維修機(jī)器設(shè)備并依據(jù)一定的維修加工工藝來(lái)進(jìn)行。

按封裝原材料的不一樣，BGA元器件關(guān)鍵有下列幾類：

·PBGA（plastic BGA，塑膠封裝的BGA）；

·CBGA（ceramic BGA，陶瓷封裝的BGA）；

·CCBGA（ceramic column BGA，瓷器柱型封裝的BGA）；

·TBGA（tape BGA， 載帶條狀封裝的BGA）；

·CSP（Chip Scale Package或mBGA）。

PBGA是現(xiàn)階段應(yīng)用較多的BGA，它應(yīng)用63Sn/37Pb成份的焊錫絲球，焊錫絲的熔融溫度約為183℃。焊錫絲球在電焊焊接前直徑為0.75mm，回流焊爐之后，焊錫絲球高寬比減至0.46～0.41mm。PBGA的優(yōu)勢(shì)是成本費(fèi)較低，非常容易生產(chǎn)加工；但是應(yīng)當(dāng)留意，因?yàn)樗苣z封裝，非常容易受潮，因此 針對(duì)一般的元器件，在開(kāi)封市后一般應(yīng)當(dāng)在8鐘頭內(nèi)應(yīng)用，不然因?yàn)殡姾负附訒r(shí)的快速提溫，會(huì)使集成ic內(nèi)的濕氣立刻氣化造成集成ic毀壞，有些人稱其為“ 玉米花”效用。依照J(rèn)EDEC的提議，PBGA集成ic在拆開(kāi)后務(wù)必應(yīng)用的限期由集成ic的敏感度級(jí)別決策。

CBGA焊球的成份為90Pb/10Sn（它與PCB相接處的焊錫絲成份仍為63Sn/37Pb），CBGA的焊錫絲球高寬比較PBGA高，因而它的焊錫絲熔融溫度較PBGA高，較PBGA不易受潮，且封裝更牢固。CBGA集成ic底端點(diǎn)焊直徑要比PCB上的焊層大，拆卸CBGA集成ic后，焊錫絲不容易粘在PCB的焊層上。

CCBGA焊錫絲柱直徑為0.51mm，柱高寬比為2.3mm，焊錫絲柱間隔一般為1.27mm，焊錫絲柱的成份是90Pb/10Sn。

TBGA焊錫絲球直徑為0.76mm，球間隔為1.27mm。與CBGA對(duì)比，TBGA對(duì)工作溫度規(guī)定操縱嚴(yán)苛，因集成ic遇熱時(shí)，熱支撐力集中化在4個(gè)角，電焊焊接時(shí)非常容易有缺陷。

CSP集成ic的封裝規(guī)格僅略大裸芯片尺寸（不超過(guò)20％），它是CSP與BGA的關(guān)鍵差別。CSP較BGA，除開(kāi)體型小外，也有更短的導(dǎo)電性通道、更低的電抵抗性，更非常容易做到頻率為500～600MHz的范疇。

我們可以從下列同是304腳位的QFP與BGA集成ic的較為看得出BGA的優(yōu)勢(shì)：

歸納起來(lái)，和QFP對(duì)比，BGA的特點(diǎn)關(guān)鍵有：

1.I / O導(dǎo)線間隔大（如1.0，1.27，1.5毫米），可容下的I/O數(shù)量大（如1.27mm間隔的 BGA在25mm周長(zhǎng)的總面積上可容下350個(gè)I/O， 而0.5毫米間隔的QFP在40mm周長(zhǎng)的總面積上只容下304個(gè)I/O）。

2.封裝可信性高（不容易毀壞腳位），點(diǎn)焊不合格率低（《1ppm/點(diǎn)焊），點(diǎn)焊堅(jiān)固。

3.QFP集成ic的對(duì)中一般由實(shí)際操作工作人員用人眼來(lái)觀察，當(dāng)腳位間隔低于0.4mm時(shí)，對(duì)中與電焊焊接十分困難。而B(niǎo)GA集成ic的腳間隔很大，依靠對(duì)中變大系統(tǒng)軟件，對(duì)中與電焊焊接也不艱難。

4.非常容易對(duì)尺寸較大電路板加工金屬絲網(wǎng)板。

5.腳位平面同一性較QFP非常容易確保， 由于焊錫絲球在熔融之后能夠全自動(dòng)賠償集成ic與PCB中間的平面圖偏差。

6.回流焊爐時(shí)，點(diǎn)焊中間的支撐力造成優(yōu)良的自對(duì)中實(shí)際效果， 容許有50％的貼片式精密度偏差。

7.有不錯(cuò)的電特點(diǎn)，因?yàn)閷?dǎo)線短，輸電線的自感和輸電線間的互感很低，頻率特點(diǎn)好。

8.能與原來(lái)的SMT貼片加工工藝和機(jī)器設(shè)備適配，原來(lái)的絲網(wǎng)印刷機(jī)，smt貼片機(jī)和回流焊設(shè)備都可以應(yīng)用。

自然，BGA也是有缺陷，主要是集成ic電焊焊接后需X射線檢測(cè)，此外因?yàn)槟_位呈球形欄柵狀排序，需雙層線路板走線，使線路板制造成本提升。

大部分半導(dǎo)體元器件的耐高溫溫度為240～2600℃，針對(duì)BGA維修系統(tǒng)軟件而言，加溫溫度和勻稱性的操縱十分關(guān)鍵。英國(guó)OK集團(tuán)公司的暖風(fēng)流回電焊焊接及維修系統(tǒng)軟件BGA-3592-G/CSP-3502-G和日本國(guó)M.S.Engineering Co.，Ltd.的MS系列產(chǎn)品維修服務(wù)中心非常好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

文中以英國(guó)OK集團(tuán)公司的暖風(fēng)流回電焊焊接及維修系統(tǒng)軟件BGA-3592-G 為例子，簡(jiǎn)要說(shuō)明BGA的維修加工工藝：

線路板、集成ic加熱的關(guān)鍵目地是將濕氣除去，假如線路板和集成ic內(nèi)的濕氣不大（如集成ic剛拆開(kāi)），這一步能夠免去。

拆卸的集成ic如果不準(zhǔn)備再次應(yīng)用，并且PCB可承擔(dān)高溫，拆卸集成ic可選用較高的溫度（較短的加溫周期時(shí)間）。

清理焊層主要是將拆卸集成ic后留到PCB表層的助焊劑、助焊膏清除掉，務(wù)必應(yīng)用符合規(guī)定的清潔劑。為了更好地確保BGA的電焊焊接可信性，一般不可以應(yīng)用焊層上舊的殘余助焊膏，務(wù)必祛除，除非是集成ic上再次產(chǎn)生BGA焊錫絲球。因?yàn)锽GA集成ic體型小，非常是CSP或mBGA，集成ic容積更小，清理焊層較為艱難，因此 在維修CSP集成ic時(shí)，假如CSP周邊室內(nèi)空間不大，就需應(yīng)用免清洗助焊劑。

在PCB上涂助焊膏針對(duì)BGA的維修結(jié)果有關(guān)鍵危害。根據(jù)采用與集成ic相符合的模版，能夠很便捷地將助焊膏涂在電路板上。用OK集團(tuán)公司的BGA-3592-G機(jī)器設(shè)備小型電子光學(xué)對(duì)中系統(tǒng)軟件能夠便捷地檢測(cè)助焊膏是不是涂抹均勻。解決CSP集成ic，有3種助焊膏能夠挑選：RMA助焊膏，非清理助焊膏，粉劑助焊膏。應(yīng)用RMA助焊膏，流回時(shí)間可偏長(zhǎng)些，應(yīng)用非清理助焊膏，流回溫度應(yīng)取的低些。

貼片式的關(guān)鍵目地是使BGA集成ic上的每一個(gè)焊錫絲球與PCB上每一個(gè)相匹配的點(diǎn)焊對(duì)正。因?yàn)锽GA集成ic的點(diǎn)焊坐落于人眼不可以觀察到的位置，因此 務(wù)必應(yīng)用專業(yè)機(jī)器設(shè)備來(lái)對(duì)中。BGA-3592-G可開(kāi)展精準(zhǔn)的對(duì)中。

暖風(fēng)回流焊爐是全部維修加工工藝的重要。在其中幾個(gè)難題較為關(guān)鍵：

1、集成ic維修回流焊爐的曲線圖理應(yīng)與集成ic的初始電焊焊接曲線圖貼近，暖風(fēng)回流焊爐曲線圖可分為四個(gè)區(qū)段：加熱區(qū)，加溫區(qū)，流回區(qū)，制冷區(qū)，四個(gè)區(qū)段的溫度、時(shí)間主要參數(shù)能夠各自設(shè)置，根據(jù)與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)接，能夠?qū)⑦@種程序流程儲(chǔ)存和隨時(shí)隨地啟用。

2、在回流焊爐全過(guò)程時(shí)要恰當(dāng)挑選各個(gè)區(qū)的加溫溫度和時(shí)間，另外應(yīng)留意提溫速率。一般在100℃之前，較大提溫速率不超過(guò)6 ℃/s，100℃之后較大提溫速率不超過(guò)3℃ /s，在制冷區(qū)，較大制冷速率不超過(guò)6℃/s。由于過(guò)高的提溫速率和減溫速率都很有可能毀壞PCB和集成ic，這類毀壞有時(shí)候是人眼不可以觀查到的。不一樣的集成ic，不一樣的助焊膏，應(yīng)挑選不一樣的加溫溫度和時(shí)間。如CBGA集成ic的流回溫度應(yīng)高過(guò)PBGA的流回溫度，90Pb/10Sn應(yīng)較63Sn/37Pb助焊膏采用高些的流回溫度。對(duì)免洗助焊膏，其特異性小于非免洗助焊膏，因而，電焊焊接溫度不適合過(guò)高，電焊焊接時(shí)間不適合太長(zhǎng)，以避免焊錫絲顆粒物的空氣氧化。

3、暖風(fēng)回流焊爐中，PCB板的底端務(wù)必可以加溫。加溫有兩個(gè)目地：防止因?yàn)镻CB板單雙面遇熱而造成漲縮和形變；使助焊膏融化時(shí)間減少。對(duì)尺寸較大板維修BGA，底端加溫特別是在關(guān)鍵。BGA-3592-G維修機(jī)器設(shè)備的底端加溫方法有二種，一種是暖風(fēng)加溫，一種是紅外線加溫。暖風(fēng)加溫的優(yōu)勢(shì)是加溫勻稱，一般維修加工工藝提議選用這類加溫。紅外線加溫的缺陷是PCB遇熱不勻稱。

4、要挑選好的暖風(fēng)流回噴頭。暖風(fēng)流回噴頭歸屬于非接觸式加溫，加溫時(shí)借助高溫空氣使BGA集成ic上各點(diǎn)焊的焊錫絲另外融化。英國(guó)OK集團(tuán)公司最先創(chuàng)造發(fā)明這類噴頭，它將BGA元器件密封性，確保在全部流回全過(guò)程中有平穩(wěn)的溫度自然環(huán)境，另外可維護(hù)鄰近元器件不被熱對(duì)流暖空氣加溫毀壞（如圖所示1所顯示）。

在電子設(shè)備尤其是電腦上與通訊類電子設(shè)備的生產(chǎn)制造行業(yè)，半導(dǎo)體元器件向微微型化、智能化、翠綠色發(fā)展，各種各樣封裝技術(shù)性層出不窮，BGA/CSP是現(xiàn)如今封裝技術(shù)性的流行。其優(yōu)點(diǎn)取決于進(jìn)一步變小半導(dǎo)體元器件的封裝規(guī)格，因此提升了密度高的貼片技術(shù)實(shí)力，十分合適電子設(shè)備輕、薄、短、小及作用多元化的發(fā)展前景。

為考慮快速提高的對(duì)BGA封裝技術(shù)性線路板拼裝要求和經(jīng)營(yíng)者對(duì)油墨印刷、對(duì)中貼片式和電焊焊接全過(guò)程線性度的規(guī)定，提升BGA的拼裝電焊焊接及維修品質(zhì)，需挑選更安全性、更快、更方便快捷的拼裝與維修機(jī)器設(shè)備及加工工藝。