BGA封裝簡介

隨著可編程器件（PLD）密度和I/O引腳數量的增加，對小封裝和各種封裝形式的需求也在不斷增長。球柵陣列（BGA）封裝在器件內部進行I/O互連，提高了引腳數量和電路板面積比，是比較理想的封裝方案。

在BGA封裝中，I/O互連位于器件內部。基片底部焊球矩陣替代了封裝四周的引線。器件直接焊接在PCB上，采用的裝配工藝實際上與系統設計人員習慣使用的標準表面貼技術相同。

另外，BGA封裝還具有以下優勢。

① 引腳不容易受到損傷：BGA引腳是結實的焊球，在操作過程中不容易受到損傷。

② 單位面積上的引腳數量更多：焊球更靠近封裝邊緣，倒裝焊BGA的引腳間距減小到1.0mm，micro-BGA封裝的引腳間距減小到0.8mm，從而增加了引腳數量。

③ 更低廉的表面貼設備：在裝配過程中，BGA封裝能夠承受微小的器件錯位，可以采用價格較低的表面貼設備。器件之所以能夠微小錯位，是因為BGA封裝在焊接回流過程中可以自對齊。

④ 更小的觸點：BGA封裝一般要比QFP封裝小20%～50%，更適用于要求高性能和小觸點的應用場合。

⑤ 集成電路速率優勢：BGA封裝在其結構中采用了地平面、地環路和電源環路，能夠在微波頻率范圍內很好地工作，具有較好的電氣性能。

⑥ 提高了散熱性能：管芯位于BGA封裝的中心，而大部分GND和V _CC 引腳位于封裝中心，因此GND和V _CC 引腳位于管芯下面，使得器件產生的熱量可以通過GND和V _CC 引腳散到周圍環境中去（GND和V _CC 引腳可以用做熱沉）。

例如，Altera為高密度PLD用戶開發了一種高密度BGA解決方案，這種新的封裝形式占用的電路板面積不到標準BGA封裝的一半。

在高密度BGA封裝的PCB設計布局時，應考慮以下因素：表面焊盤尺寸、過孔焊盤布板和尺寸、信號線間隙和走線寬度，以及PCB的層數。

在高密度BGA封裝的PCB設計布局時，需要使用跳出布線。跳出布線是指將信號從封裝中引至PCB上另一單元的方法。采用BGA封裝之后，I/O數量增多，使得多層PCB成為跳出布線的業界標準方法，此時信號可以通過各PCB層引至PCB上的其他單元。

在高密度BGA封裝的PCB設計布局時，需要使用過孔。PCB上常用的三類過孔形式是貫通孔、盲孔、埋孔。

目前，BGA封裝種類有PBGA（塑封BGA）、CBGA（陶瓷封裝BGA）、CCBGA（陶瓷封裝柱形焊球BGA）、TBGA（帶狀BGA）、SBGA（超BGA）、MBGA（金屬BGA）、μBGA（細距BGA、20mil間距）、FPBGA（NEC細距BGA，20mil間距）。BGA焊錫球排列矩陣種類有：全矩陣BGA（布滿焊錫球）、周邊排列BGA（焊錫球沿周邊排列，中間部位空著）、線性排列焊錫球的矩陣BGA、交錯排列焊錫球的BGA、長方形BGA。