2．1BGA技术
毫无疑问，在SMT的发展历史上，还没有任何新的封装形式能象BGA这样引人注目的。它的研究始于60年代，而它的实用化是在1989年以后。自从Motorola和Citizen Watch公司开发了塑料封装后，才促进了BGA的发展和应用，并于1991年开发了塑料BGA(PBGA)，用于无线电收发报机、微机、ROM和SRAM中，1993年PBGA投放市场，开始进入实用阶段，1995年开始广泛采用。现在不仅在美国，而且在欧洲、日本和亚洲等地区和国家出现了许多PBGA的封装组装厂，批量生产PBGA，主要在便携通信产品、远程通信设备、计算机系统和工作站中广泛采用。
2．1．1 BGA的主要优点
①I／O引脚以锡球状按阵列形式分布在封装下面。引脚数与整体尺寸的比例得以优化，间距也比QFP的大，这样，尺寸为31mm×31mm的BGA，焊点间距为1．5mm时有400只引脚，焊点间距为lmm时有900只引脚。而同样31mm×31mm、间距为0．5mm的QFP208仅有208只引脚。
②不必处理金丝细间距引脚。任何弯曲(歪斜)的引脚都不再存在。这基本上解决了共面性的问题，不过，在某些情况下，由于塑料BGA发生下翘(因冷却后模块的收缩所致)，此问题尚未根除。
③BGA的坚固性可大大降低焊接故障率。根据制造商的不同，BGA的焊接故障率最多可以比QFP低10倍。
④很强的自调节效应。因焊料的表面张力获得很强的自调节效应。自调节效应及较大的球脚和PCB焊盘，降低了精度要求。
⑤因为减少了分布电感和电容，故获得更好的高频高速电气性能。
2．1．2 BGA也存在缺点
①能用X光或超声原理进行检查。
②要获得满意的内侧加热，需要延长再流焊时间或升高再流焊温度。
③BGA的最大难题之一是热循环的稳定性。
④塑料BGA(PBGA)较容易发生吸湿效应，有关在打开"干包装"之后的允许存放时间以及湿度和温度要求，必须遵守相关的制造商专用条款，PBGA在正常大气条件下存放太久后，最好要烘干(低温干燥处理)。
⑤具有高球脚数的BGA或许对PCB有更高的要求，因而会增加PCB的成本。
⑥难于返工(修补)，尤其在拆卸后再使用以热风清理BGA比较困难。
在BGA的诸多优点中，最主要的是它采用了面阵列端子封装，使它与QFP相比，在相同端子情况下，增加了端子间距(1.00mm、1.27mm和1．5mm)，大大改善了组装性能，才使它得以发展和推广应用。但是，PBGA一直存在着一些问题，如塑料封装易吸湿；基板易翘曲；所有类型的BGA焊后检测和返修困难；从而使它在苛刻环境中使用存在可靠性问题。这些问题现在已经得到一定程度的解决，比如，CBGA(陶瓷BGA)解决了吸湿问题；TBGA(载带BGA)不但解决了吸湿问题，而且是成本更低的BGA封装，也是高I／O端子数和高性能芯片的封装。由于研究开发了多种类型的BGA，不断克服了技术上存在的问题，使它在1998年开始广泛采用，在低于200I／O端子的应用中，QFP处于支配地位，而在200I／O端子以上的封装中，将采用多种类型的BGA，到21世纪初，BGA的年度增长率将超过25％，这样，在21世纪，BGA将成为电路组件的主流基础结构。 |
