BGA PCB设计和组装一站式解决方案

球栅阵列 (BGA) 组件是表面贴装 IC，底部带有焊球以连接 IC 和 PCB。在本文中，您可以了解什么是 PCB 中的 BGA、BGA PCB设计和 BGA PCB组装一站式解决方案。

一、在PCB中什么是 BGA？

BGA是一种IC封装技术，将焊球放置在集成电路芯片底部的网格阵列中。焊球用作连接芯片和 PCB 的引脚，并且比引脚更好。在 BGA PCB 组装过程中，球熔化并将芯片与电路板焊接在一起。

当您将 BGA 与双列直插式封装 (DIP) 和四方扁平封装 (QFP) 进行比较时，您会发现焊球比 DIP 和 QFP 的引脚要多得多。此外，焊球与 PCB 的接触面积比引脚大，BGA 的散热能力比 DIP 和 QFP 好得多。

BGA PCB 特点：

高密度 -

BGA 有数千个焊球，而 BGA PCB 是高密度互连 (HDI) PCB。不能使用电镀通孔（PTH）将BGA连接到PCB层，因为BGA对应的焊盘太多，焊盘之间的距离很小。通常，BGA PCB 需要盲孔和埋孔来连接 BGA 和 PCB。

高导热性

BGA发挥更多的功能，因此需要更多的PCB散热。热量从 BGA 焊球传递到电路层，紧邻 PCB 核心，然后传递到机械盒和空气。

此外，您需要 BGA 和 PCB 基板的热膨胀系数 (CTE) 接近。例如，AlN 的 CTE 与半导体 (IC) 接近，快发智造被认为是 BGA PCB 的不错选择。

BGA的种类

我们可以根据其不同的封装材料对BGA进行分类。

• PBGA 使用塑料作为封装材料。

• CBGA 使用陶瓷作为封装材料。

• TEPBGA 使用热增强塑料封装材料。

二、BGA PCB 电路板设计

BGA 电路板设计通常包括：

• 根据BGA的焊球数量，确定PCB层，设计叠层。

• 将 BGA 放置在中心，然后将较小的组件放在组件安装侧。

• 先扇出BGA（扇出是指从焊盘通过PCB孔路由到PCB层），然后是其他组件。

布线和扇出根据您设置的规则进行，包括布线宽度规则、扇出控制规则、通过样式规则布线、布线层规则和电气间隙规则。

在PCB设计中，你会注意到不同PCB层对应的导线有不同的颜色。

当您设计 BGA PCB 时，您还会考虑您的 PCB 供应商的制造能力，尤其是钻孔。

您可以参考下面PCB制造商快发智造的钻孔和布线能力。

• 最小激光钻孔孔径：0.075mm (3mil)

• HDI叠层：1+N+1、2+N+2、3+N+3、4+N+4

• 最小机械钻孔孔径：0.1mm (4mil)

• 最小PTH焊盘直径：0.3mm

• 最小走线宽度/间距：0.035mm/0.035mm

• 电阻控制：±5%

• PCB 层数：2 至 64 层

三、BGA PCB SMT贴片组装

BGA 与其他 SMD 一样表面安装在 PCB 上。BGA PCB组装过程分为以下步骤。

• 焊膏穿过 PCB 模板的开口并“印刷”在 PCB 焊盘上。焊膏检测 (SPI) 机器扫描 PCB 安装侧表面，以确保焊膏厚度、形状和尺寸合格。

• 表面贴装机在 PCB 焊盘上拾取和放置 SMD，包括 BGA。

• X光机对BGA的焊球进行检查，以确保焊球的位置、数量、尺寸和形状是否合格。

• 回流炉预热、加热和冷却 PCB 组件，使焊膏和焊球熔化并固化。合金粉末形成将元件紧密连接到 PCB 的焊点。

• 最后，自动光学检测机 (AOI) 扫描 PCBA 表面以确保没有重大问题。

• 如果PCB是双面的，PCBA会返回SMT线贴装另一面。

为什么 BGA PCB 组装需要 X 射线检测？SPI 和 AOI 机器都使用红外摄像机仅扫描 PCBA 表面。由于 BGA 底部的焊球阵列，它们对 SPI 机器是不可见的。但在回流之前，必须对 BGA 进行检查，以避免可能的经济损失。只有 X 射线机可以检查 BGA。X 射线照射到 BGA 底部，显示焊球，以便我们可以将它们与参考进行比较，以确保它们符合回流焊接的条件。

如果您需要 BGA PCB 制造和组装，请与一站式制造商 快发智造 合作，从开发阶段到批量生产。快发智造将为您提供：

结论

BGA使用网格阵列中的焊球代替引脚，使其具有更高的电路密度和更好的散热。BGA PCB是用于中高端应用的先进PCB，您始终可以相信一站式BGA PCB制造商PCBONLNIE的设计能力和制造质量。