键合BGA封装工艺的主要流程

  球栅阵列 （Ball Crid Array, BGA)封装在封装基板底部植球，以此作为电路的 I/O的接口数量，并因其I/O间距较大，使得其SMT 失效率大幅度降低。自20 世纪90年代初 BGA 封装实用化后，该封装大范围的应用于PC

  (1）圆片减薄：圆片减薄是通过研磨轮在圆片背面非常快速地旋转打磨来实现园片减薄的，在该过程中，还有必要进行水冷及清洗操作，以防止减薄过程中的高温集聚及碎屑聚集。若芯片需要减薄到一定厚度，为防止芯片碎片及减小芯片表面碎裂风险，会依照产品类型进行抛光处理，以消除内应力。圆片滅薄完成后，利用胶带揭去圆片表面贴膜，接着进行厚度测量及品质检验。

  (2）芯片切割：圆片减薄后，通过蓝膜将圆片固定在金属环上进行切割使之成为独立的芯片。现有的芯片切割方式主要有两种，即刀片切割和激光切割。刀片切割通过圆形刀片在圆片切割道上进行完全切割，将整个圆片分割成单个芯片，并使单个芯片有序地排列在蓝膜上。激光切割通过激光束能量打在圆片切割道上．将切割道上的物质蒸发．从而将圆片分离成单个芯片。目前,IC 圆片工艺正向 10nm 以下工艺节点发展，圆片低6材料的应用慢慢的变多激光切割正好能够完全满足无外力、切割宽度小、切割品质高等需求

  (3） 芯片贴装：芯片贴装是根据设计图纸将芯片通过银胶、DAF 膜等贴片材料固定在基板上，其最大的作用就是固定芯片及传导芯片上的热量。

  （4） 等离子清洗：焊线前的等离子清洗使用电离的氩离子、电子、活性基团，使基板及芯片表面上的污染物形成挥发性气体，再由真空系统抽走，进而达到表面清洁之功效，使得焊线时的结合力更好。塑封前的等离子清洗与焊线前的等离子清洗的原理相似，利用电高的氩离子和氧离子，将表面污染物及碳化物清洗掉，使基板表面活化，以增加PCB与塑封料之问的结合力，提升产品的可靠性。

  (5）引线焊接：引线焊接是封装过程中最关键的环节，通过引线焊接将焊线（金线、铜线、银合金线）与芯片上的铝垫、基板上的金属焊盘连按起来，以此来实现电性导通。下图所示所示为键合 BGA 工艺后的 SEM 图。

  (6）塑封：首先将塑封料在高温下熔化成黏度较低的液态烟封料并注人模腔中，随后塑封料内部的环氧树脂在硬化剂、偶联剂等助剂的作用下固化，从而完成塑封。

  （7）后固化：将塑封后的塑封料在高温条件下进行塑封材料的熟化，一般塑封料在塑封结束时尚未完全反应，所以要通过高温烘烤使之完全反应，以稳定环氧树脂分子结构，提高塑封体的硬度，并消除内部应力。

  （8）打标：在芯片的正面进行油墨印刷或激光刻字，将产品的名字、生产日期等信息标注于产品表面，以利于产品的识别及追湖，如下图所示。

  (9）植球：这是 BGA 封装的特殊工艺，即在基板背面的焊球付垫 (NiAu或镀铜 OSP 抗氧化处理）上印刷助焊剂并放置锡球，通过回流炉使锡球熔融，并与焊球耐垫形成共晶，冷却后固定于基板背面焊球讨垫上。完成回流后的焊球成为 BGA 封装的I/O 外引脚，以此来实现芯片与外部电路的相连。因下图所示为植球过程示意图。

  (10）切割分选：切割分选前的工艺流程均是以条为单位做作业的，此站别将整条 BGA  基板产品通过切割或冲压方式分割成单个的 BGA 芯片，从而形成最终的产品。

  以上介绍的是键合 BGA 封装工艺的主要流程。在每个主站别后都有 QA 检验及出货检验流程。其中的每个站别都会对键合 BGA 封装的电特性及可靠性造成影响，因此针对特殊的 BGA 产品设计可能需要特定的流程及工艺。

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