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BGA、TAB、零件、封装及bga耗材

编辑:苏州欧肯葵电子有限公司时间:2018-05-04

1、Active parts(Devices) 主动零件

bga耗材指半导体类之各种主动性集成电路器或晶体管,相对另有 Passive﹣Parts被动零件,如电阻器、电容器等。 

2、Array 排列,数组

系指通孔的孔位,或表面黏装的焊垫,以方格交点式着落在板面上(即矩阵式)的数组情形。常见"针脚格点式排列"的插装零件称为 PGA(Pin Grid Array),另一种"球脚格点矩阵式排列"的贴装零件,则称为 BGA(Ball Grid Array)。 

3、ASIC 特定用途的集成电路器

Application-Specific Integrated Circuit,如电视、音响、录放机、摄影机等各种专用型订做的 IC 即是。 

4、Axial-lead 轴心引脚

指传统圆柱式电阻器或电容器,均自两端中心有接脚引出,用以插装在板子通孔中,以完成其整体功能。 

5、Ball Grid Array 球脚数组(封装) 

是一种大型组件的引脚封装方式,与 QFP的四面引脚相似,都是利用SMT锡膏焊接与电路板相连。其不同处是罗列在四周的"一度空间"单排式引脚,如鸥翼形伸脚、平伸脚、或缩回腹底的J型脚等;改变成腹底全面数组或局部数组,采行二度空间面积性的焊锡球脚分布,做为芯片封装体对电路板的焊接互连工具。BGA是 1986年Motorola公司所开发的封装法,先期是以 BT有机板材制做成双面载板(Substrate),代替传统的金属脚架(Lead Frame)对 IC进行封装。BGA最大的好处是脚距 (Lead Pitch)比起 QFP要宽松很多,目前许多QFP的脚距已紧缩到 12.5mil 甚至 9.8mil 之密距 (如 P5 笔记型计算机所用 Daughter Card 上 320 脚 CPU 的焊垫即是,其裸铜垫面上的焊料现采 Super Solder法施工),使得PCB的制做与下游组装都非常困难。但同功能的CPU若改成腹底全面方阵列脚的BGA方式时,其脚距可放松到 50 或60mil,大大舒缓了上下游的技术困难。目前BGA约可分五类,即:(1)塑料载板(BT)的 P-BGA(有双面及多层),此类国内已开始量产。(2)陶瓷载板的C-BGA(3)以TAB方式封装的 T-BGA(4)只比原芯片稍大一些的超小型m-BGA(5)其它特殊 BGA ,如 Kyocera 公司的 D-Bga (Dimpled) ,olin的M-BGA及 Prolinx公司的V-BGA等。后者特别值得一提,因其产品首先在国内生产,且十分困难。做法是以银膏做为层间互连的导电物料,采增层法(Build Up)制做的 V-BGA (Viper) ,此载板中因有两层厚达10mil以上的铜片充任散热层,故可做为高功率(5~6W)大型IC的封装用途。 

6、7、Beam Lead 光芒式的平行密集引脚

是指"卷带自动结合"(TAB)式的载体引脚,可将裸体芯片直接焊接在TAB的内脚上,并再利用其外脚焊接在电路板上,这种做为芯片载体的梁式平行密集排列引脚,称为 Beam Lead。 

8、Bonding Wire 结合线

指从 IC 内藏的芯片与引脚整间完成电性结合的金属细线而言,常用者有金线及铝线,直径在 1-2mil之间。 

9、Bump 突块

指各种突起的小块,如杜邦公司一种 SSD 制程(Selective Solder Deposit)中的各种 Solder Bump 法,即"突块"的一种用途(详见电路板信息杂志第 48 期P.72)。又,TAB 之组装制程中,芯片(Chip)上线路面的四周外围,亦做有许多小型的焊锡或黄金"突块"(面积约 1μ2 ),可用以反扣覆接在 TAB 的对应内脚上,以完成"晶粒"(Chip)与"载板"(PCB)各焊垫的互连。此"突块"之角色至为重要,此制程目前国内尚未推广。 

10、Bumping Process凸块制程

指在线路完工的晶圆表面,再制做上微小的焊锡凸块(或黄金凸块),以方便下游进行 TAB与Flip Chip等封装与组装制程。这种尺寸在1mm左右的微小凸块,其制作技术非常困难,国内至今尚未投入生产。 

11、C4 Chip Joint,C4芯片焊接

利用锡铅之共融合金(63/37) 做成可高温软塌的凸球,并定构于芯片背面或线路正面,对下游电路板进行"直接安装"(DCA),谓之芯片焊接。C4为IBM公司二十多年前所开故的制程,原指"对芯片进行可控制软塌的芯片焊接"(Controlled Collapsed Chip Connection),现又广用于 P-BGA对主机板上的组装焊接,是芯片连接以外的另一领域塌焊法。 

12、Capacitance 电容

当两导体间有电位差存在时,其介质之中会集蓄电能量,些时将会有"电容"出现。其数学表达方式C=Q/V,即电容(法拉)=电量(库伦)/电压(伏特)。若两导体为平行之平板(面积 A),而相距 d,且该物质之介质常数(Dielectric Constant)为ε时,则C=εA/d。故知当A、d不变时,介质常数愈低,则其间所出现的电容也将愈小。

13、Castallation堡型集成电路器

是一种无引脚大型芯片(VLSI)的瓷质封装体,可利用其各垛口中的金属垫与对应板面上的焊垫进行焊接。此种堡型 IC 较少用于一般性商用电子产品,只有在大型计算机或军用产品上才有用途。 

14、Chip Interconnection芯片互连

指半导体集成电路(IC)内心脏部份之芯片(Chip),在进行封装成为完整零件前之互连作业。传统芯片互连法,是在其各电极点与引脚之间采打线方式 (Wire Bonding) 进行;后有"卷带自动结合"(TAB)法;以及最先进困难的"覆晶法" (Flip Chip)。后者是近乎裸晶大小的封装法(CSP),精密度非常高。 

15、Chip on Board 芯片黏着板 

是将集成电路之芯片,以含银的环氧树脂胶,直接贴合黏着在电路板上,并经由引脚之"打线"(Wire Bonding)后,再加以适当抗垂流性的环氧树脂或硅烷(Silicone)树脂,将 COB 区予以密封,如此可省掉集成电路的封装成本。一些消费级的电子表笔或电子表,以及各种定时器等,皆可利用此方式制造。该次微米级的超细线路是来自铝膜真空蒸着(Vacuum Deposit),精密光阻,及精密电浆蚀刻(Plasma Etching)法所制得的晶圆。再将晶圆切割而得单独芯片后,并续使晶粒在定架中心完成焊装(Die Bond)后,再经接脚打线、封装、弯脚成型即可得到常见的 IC。其中四面接脚的大型 IC(VLSI)又称"Chip Carrier芯片载体",而新式的 TAB 也是一种无需先行封装的"芯片载体"。又自 SMT 盛行以来,原应插装的电阻器及电容器等,为节省板面组装空间及方便自动化起见,已将其卧式轴心引脚的封装法,更改而为小型片状体,故亦称为片状电阻器 Chip Resistor ,或片状电容器 Chip Capacitor等。又,Chips是指钻针上钻尖部份之第一面切削刃口之崩坏,谓之Chips。 

16、Chip On Glass晶玻接装(COG) (芯片对玻璃电路板的直接安装) 

液晶显像器 (LCD) 玻璃电路中,其各ITO(Indium Tin Oxide)电极,须与电路板上的多种驱动 IC互连,才能发挥显像的功能。目前各类大型IC仍广采QFP封装方式,故须先将 QFP安装在PCB上,然后再用导电胶(如Ag/Pd膏、Ag膏、单向导电胶等) 与玻璃电路板互连结合。新开故的做法是把驱动用大型IC (Driver LSI)的Chip,直接用"覆晶"方式扣装在玻璃板的ITO电极点上,称为 COG法,是一很先进的组装技术。类似的说法尚有COF(Chip on Film)等。Conformal Coating 贴护层,护形完成零件装配的板子, 为使整片板子外形受到仔细的保护起见,再以绝缘性的涂料予以封护涂装,使有更好的信赖性。一般军用或较高层次的装配板,才会用到这种外形贴护层。 

17、Chip 晶粒、芯片、片状

各种集成电路(IC)封装体的心脏位置处,皆装有线路密集的晶粒(Dies)或芯片(Chip),此种小型的"线路片",是从多片集合的晶圆(Wafer)上所切割而来。 

18、Daisy Chained Design菊瓣环设计

指由四周"矩垫"紧密排列所组成之方环状设计,如同菊瓣依序罗列而成的花环。常见者如芯片外围之电极垫,或板面各式QFP之焊垫均是。 

19、Device 电子组件

是指在一独立个体上,可执行独立运作的功能,且非经破坏无法再进一步区分其用途的基本电子零件。 

20、Dicing芯片分割

指将半导体晶圆(Wafer),以钻石刀逐一切割成电路体系完整的芯片 (Chip)或晶粒(Die)单位,其分割之过程称为Dicing。 

21、Die Attach晶粒安装

将完成测试与切割后的良好晶粒,以各种方法安装在向外互连的引线架体系上(如传统的Lead Frame或新型的 BGA载板),称为"安晶"。然后再自晶粒各输出点 (Output)与脚架引线间打线互连,或直接以凸块(Bump)进行覆晶法 (Flip Chip)结合,完成 IC的封装。上述之"晶粒安装",早期是以芯片背面的镀金层配合脚架上的镀金层,采高温结合(T. C. Bond)或超音波结合 (U. C. Bond)下完成结合,故称为 Die Bond。但目前为了节省镀金与因应板面"直接晶粒安装"(DCA或COB)之新制程起见,已改用含银导热胶之接着,代替镀金层熔接,故改称为"Die Attach"。