BGA 封裝介紹
隨著 IC 封裝技術(shù)的發(fā)展,I/O 數(shù)量增多、布線密度增大、基板層數(shù)增多,使得傳統(tǒng)的四邊引角扁平封裝(Quad Flat Package,QFP)等封裝形式在其發(fā)展上有所限制,20 世紀(jì) 90 年代中期以球柵陣列封裝(Ball Grid Array,BGA)、芯片級(jí)封裝(Chip Scale Package,CSP)為代表的新型 IC 封裝形式問(wèn)世,解決了封裝引腳共面度、腳距過(guò)細(xì)和面積過(guò)大等問(wèn)題。
傳統(tǒng)引腳型芯片? ??BGA 芯片(同樣大小芯片 IO 可多幾倍)
BGA 封裝芯片實(shí)物圖
BGA 封裝優(yōu)點(diǎn)
(1)同 QFP 一樣可用同樣的 SMT 設(shè)備進(jìn)行組裝;
(2)隨著硅單芯片集成度不斷提高,I/O 引腳數(shù)急劇增加,功耗也隨之增大,對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格,BGA 封裝采用底部球引出線封裝技術(shù),有效地利用了芯片底部的面積;
(3)BGA 封裝用球狀的焊球引腳代替了通常的長(zhǎng)方形扁平金屬引腳,支持可控塌陷芯片法實(shí)現(xiàn)共面焊接;
(4)低的組裝成本;
(5)對(duì)封裝可進(jìn)行返修;
(6)元件成本有所降低。
封裝 BGA 錫球作為 BGA、CSP 等先進(jìn)芯片封裝過(guò)程中的關(guān)鍵性原材料。隨著 BGA、CSP 等先進(jìn)封裝形式越來(lái)越主流,以及隨著芯片集成化程度越來(lái)越高,I/O 數(shù)量上升,封裝錫球的尺寸會(huì)進(jìn)一步減小,使用量會(huì)繼續(xù)攀升。
封裝 BGA 錫球概述
BGA 錫球是 IC、精密電子等產(chǎn)品中起到電性以及機(jī)械連接作用的一種連接件 . 一般為由錫(Sn),銀(Ag),銅(Cu)組成的合金(最常用為 SAC305 材料),其主要特點(diǎn)是:直徑微?。?0μm--760μm)、真圓度高、光亮度、含氧量低、導(dǎo)電和機(jī)械連線性能佳、球徑公差微小等;
封裝 BGA 錫球的生產(chǎn)工藝
BGA 錫球由于數(shù)量多,體積小,使用要求高等原因,生產(chǎn)工藝是能否提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的核心因素,目前主要的生產(chǎn)方法及比較如下圖:
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在所有生產(chǎn)工藝中,沖壓或者切絲重熔法是比較傳統(tǒng)的方法,是最主流的方法。切絲(或沖壓)重熔法制造 BGA 焊接球球的過(guò)程是先將釬料制成一定規(guī)格的細(xì)絲,然后用剪切機(jī)械將之裁切(或沖壓)成均勻的分段,將分段浸入適當(dāng)溫度的熱油使之熔化、凝固成為球形顆粒,經(jīng)過(guò)篩分、清洗、檢驗(yàn)從而得到滿足要求的 BGA 錫球。但是目前這種工藝存在錫球圓度一致性差,生產(chǎn)效率低的弊端;深圳市六海數(shù)字科技有限公司采用的模態(tài)振動(dòng)納米定位技術(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制造工藝的不足,在最大程度控制錫球的圓度公差等關(guān)鍵指標(biāo),且生產(chǎn)線產(chǎn)能也是所有工藝中領(lǐng)先的。
封裝錫球行業(yè)及市場(chǎng)基本情況
2019 年,每月大約有 25 萬(wàn) KK 的 BGA 錫球需求量,約 5000 萬(wàn)人民幣的金額。
全球主要錫球廠商為日本千住和韓國(guó) Duksan。千住的錫球市場(chǎng)占有率在全球(大約 40%)和中國(guó)(約 37%)都是第一。Duksan 目前是韓國(guó)最大的錫球供應(yīng)商。Duksan 的錫球市場(chǎng)占有率在全球大約 20%,中國(guó)約 8~10%。
國(guó)內(nèi)目前有云南錫業(yè)、新華錦、重慶群威以及深圳六海這四家能夠提供錫球產(chǎn)品,但是市場(chǎng)占有率都不高。目前中國(guó)錫合金焊接球市場(chǎng)各個(gè)供貨商之市占率大約如下:千住(37%),恒碩(19%),MKE(15%), Duksan(8%),大瑞(7%),新華錦(6%) 及其他(8%)。初步分析情況如下圖:
除了在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域,BGA 錫球因其優(yōu)秀的一致性,同時(shí)正在廣泛推動(dòng)精密電子的激光焊錫行業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)眾多知名企業(yè)如舜宇光學(xué),歐菲光,華為等公司的 VCM 模組以及智能穿戴產(chǎn)品已經(jīng)大規(guī)模使用錫球作為焊接材料,可以說(shuō)未來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模會(huì)有一段穩(wěn)定且快速的增長(zhǎng)。
?BGA 錫球可在攝像頭模組及眾多精密部件中應(yīng)用
深圳市六海數(shù)字科技有限公司坐落于廣東省深圳市,是一家專注研發(fā)新型材料和技術(shù)、并將產(chǎn)品技術(shù)深度市場(chǎng)化的高科技企業(yè),公司經(jīng)過(guò)多年研發(fā)推向市場(chǎng)的 BGA 精密錫球,作為 IC 封裝和精密電子連接過(guò)程中的關(guān)鍵材料,廣泛用于半導(dǎo)體、芯片、精密電子部件等領(lǐng)域;??
公司希望通過(guò)提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和技術(shù),推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體和精密電子行業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)我國(guó)在世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位;同時(shí),公司也將不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,滿足客戶需求!