球栅阵列封装的结构、分类、应用和发展趋势及BGA清洗剂介绍

一、球栅阵列封装（BGA）的结构

球栅阵列封装的核心结构包括基板、焊盘、过孔盘和焊球：

1. 基板：作为封装的基础载体，通常采用有机材料（如BT树脂）或陶瓷材质，提供电气连接和机械支撑。

2. 焊盘与过孔盘：焊盘呈矩阵状分布在基板表面，用于连接芯片；过孔盘与焊盘一一对应电连接，且投影不重合，确保导线间隙满足设计要求，避免短路。

3. 焊球：位于基板背面，通过重力或压力焊接形成阵列，实现与电路板的电气连接。部分设计中，焊球高度需与内部元件（如第二电子元件）匹配，以控制封装整体厚度。

二、BGA的分类

根据基板材料、封装工艺和应用场景，BGA主要分为以下类型：

1. 陶瓷BGA（CBGA）：

• 基板为多层陶瓷，焊球材料为高温共晶焊料（如Sn-Pb），适用于航空航天等高可靠性领域，但成本较高。

2. 塑料BGA（PBGA）：

• 基板为有机材料（如BT树脂），成本低、散热性较好，广泛用于消费电子（如CPU、存储芯片）。

3. 倒装芯片BGA（FCBGA）：

• 通过倒装芯片技术连接，焊球密度高、电性能优异，是高性能芯片（如GPU、AI芯片）的主流封装形式。

4. 其他类型：

• 磁带BGA（TBGA）：薄型设计，适用于芯片朝上/朝下的灵活封装；

• 封装对封装（PoP）：垂直堆叠多个封装体，节省空间。

三、BGA的应用领域

1. 高性能计算：如CPU、GPU、FPGA等芯片的封装，因其高I/O密度和低电感特性。

2. 消费电子：智能手机、平板电脑中的存储芯片和处理器，满足小型化需求。

3. 汽车电子：车载芯片（如传感器、控制模块）的高可靠性要求，BGA的抗振性和散热优势显著。

4. 通信设备：5G基站、网络交换芯片的高速信号传输需求。

四、发展趋势

1. 技术优化：

• FCBGA普及：倒装工艺成为主流，企业加速布局基板技术（如日本揖斐电、中国长电科技）。

• 底部填充胶创新：提升散热和防潮性能，降低热循环失效风险。

2. 材料创新：

• 陶瓷基板向高导热、低热膨胀系数方向发展；塑料基板向高频、低介电常数材料延伸。

3. 高密度集成：

• 焊球间距缩小至0.3mm以下，支持更高I/O数（如1000+pin）。

4. 环保与成本控制：

• 无铅焊料替代传统Sn-Pb合金；工艺简化（如过孔盘与焊盘间距优化）降低加工成本。

总结

球栅阵列封装通过结构创新和材料升级，持续满足电子设备小型化、高性能化需求。未来，FCBGA和底部填充胶技术的突破将进一步推动其在AI、物联网等领域的应用扩展。

球栅阵列封装芯片清洗剂选择：

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

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