采用BGA（球栅阵列）封装技术的内存，能够在保持体积基本不变的前提下，将存储容量提升至原来的两到三倍。与传统的TSOP封装相比，BGA封装不仅体积更小，还具备更优异的散热能力和电气性能。该技术显著提高了单位面积内的存储密度，在相同容量下，BGA封装内存的体积仅为TSOP封装的三分之一左右。此外，BGA结构为热量散发提供了更短、更高效的路径，散热效果明显优于TSOP封装。

    BGA封装的I/O端子以球形焊点阵列形式分布于芯片底部。其优势在于，随着引脚数量增加，引脚间距并未缩小反而有所增大，从而提升了组装生产的良品率。尽管功耗相对较高，但BGA支持可控塌陷芯片法焊接，有助于优化其电气与热管理性能。同时，BGA封装在厚度与重量方面也较以往封装形式更为轻薄。由于寄生参数降低，信号传输延迟减少，使得内存工作频率得以大幅提高；加之采用共面焊接工艺进行组装，整体可靠性进一步增强。

    BGA封装的工艺流程因结构类型（如PBGA、FC-CBGA、TBGA等）而异，其核心在于实现芯片与基板之间高密度、高可靠性的互连。基板或中间层是BGA封装的核心组件，它不仅承载了复杂的互连布线，还承担着阻抗控制、信号完整性优化以及无源元件（如电感、电阻、电容）集成的重要功能。因此，对基板材料性能有着极为严苛的要求：高玻璃转化温度Tg（通常在175℃~230℃之间）、出色的尺寸稳定性、低吸湿性、优异的电气性能和高可靠性。同时，金属布线层、绝缘层与基板介质之间必须具备极高的粘附强度，以确保在热应力、机械应力等恶劣环境下长期稳定工作。以下是几种典型BGA封装的工艺流程详述。

1. 引线键合PBGA的封装工艺流程

   PBGA是塑料封装BGA的典型代表，其基板核心通常为BT树脂/玻璃纤维布层压板，具有成本较低、工艺成熟等优点。

① PBGA基板制备

   在BT树脂/玻璃芯板的正反两面层压极薄的电解铜箔（厚度一般为12~18μm），随后进行精密钻孔与孔金属化（如化学沉铜、电镀铜），形成层间互连的通路。接着采用与印制电路板相似的图形转移工艺（如曝光、显影、蚀刻），在基板两面制作出精密的电路图形，包括信号线、电源/地平面、芯片粘结区以及用于连接外部PCB的焊料球阵列焊盘。之后，涂覆阻焊油墨并图形化，开出芯片粘接区、键合指和焊盘窗口。为提升生产效率，通常在一块大型基板材料上阵列排布多个独立的PBGA单元，在完成所有封装步骤后才进行单元分割。

② 封装工艺流程

• 圆片减薄：通过背面研磨将硅晶圆减薄至适宜厚度，以优化散热并便于后续切割。

• 圆片切割：用金刚石划片机将晶圆切割成单个芯片。

• 芯片粘结：使用高导热银浆（填充银颗粒的环氧树脂）将芯片精确贴装到基板的指定位置，固化后形成机械固定和热传导通路。

• 等离子清洗：在引线键合前，用等离子体轰击芯片焊盘和基板键合指表面，去除有机污染物和氧化层，确保键合质量。

• 引线键合：采用金丝球焊机，用极细的金线（直径通常为0.8-1.0 mil）将芯片上的铝焊盘与基板上的键合指进行电气互连。

• 等离子清洗：键合后再次进行等离子清洗，去除可能影响包封材料粘接的污染物。

• 模塑封装：将已完成键合的基板置于模具中，在高温高压下注入环氧模塑料，形成保护芯片和金丝的内体，此过程需严格控制材料流动、固化收缩和空洞率。

• 装配焊料球：使用精密的植球设备或模板，将成分为Sn63/Pb37或Sn62/Pb36/Ag2、熔点约为183℃、直径通常为0.3-0.76mm的焊料球，精确放置到基板背面的焊盘阵列上。

• 回流焊：在惰性气体保护的回流焊炉中，将焊料球加热至熔点以上形成可靠的冶金连接，最高峰值温度需严格控制（通常不超过230℃，以防止基板材料损伤）。

• 表面打标：采用激光或油墨打印方式，在封装体表面标记产品型号、生产批号等信息。

• 分离：将已完成封装的整条基板沿预先设计的切割道进行切割，分割成单个的PBGA器件。

• 最终检查：进行外观检查、尺寸测量、X射线检查（观察焊料球、内部键合线等）、扫描声学显微检查（检测分层、空洞等内部缺陷）。

• 测试：进行电性能测试、功能测试，必要时进行可靠性抽样测试。

• 包装：将合格品按照防静电、防潮要求进行编带、盘装或管装，以便储存和运输。

2. 倒装芯片陶瓷BGA的封装工艺流程

     FC-CBGA主要用于高性能、高可靠性要求的领域，如CPU、GPU、ASIC等。

① 陶瓷基板制备

FC-CBGA通常采用多层共烧陶瓷基板。其制作工艺复杂，涉及精细的流延成型、生片冲孔/填孔、金属浆料印刷（如钨、钼）、层压、高温共烧（可达1600℃以上）以形成致密的多层互连结构。烧成后，在表面进行化学镀镍/浸金等工艺制作可焊层和键合层。由于陶瓷与硅芯片、有机PCB的热膨胀系数不匹配可能引发热应力失效，除采用柱栅阵列结构缓解外，也可选用热膨胀系数匹配性更优的高温共烧陶瓷或低温共烧陶瓷。

② 封装工艺流程

• 圆片凸点制备：在晶圆级，于芯片的I/O焊盘上制作凸点下金属化层，并形成高铅焊料凸点或铜柱凸点等。

• 圆片切割：将制作好凸点的晶圆切割成单个芯片。

• 芯片倒装及回流焊：使用高精度贴片机，将芯片以“面朝下”的方式对准放置在陶瓷基板上，通过回流焊使凸点与基板焊盘熔合，实现电气和机械连接。

• 底部填充：在芯片与基板之间的缝隙中，利用毛细作用注入专用的底部填充胶（Underfill），经固化后能显著降低因CTE不匹配引起的焊点应力，极大提高热疲劳可靠性。

• 封盖：在芯片顶部涂覆导热界面材料，然后焊接或粘结金属盖板，以提供机械保护、电磁屏蔽和增强散热。

• 装配焊料球：在陶瓷基板背面装配用于连接主板的焊料球阵列。

• 回流焊：对焊料球进行回流焊接。

• 后续工序：包括打标、切割分离（如果是多腔体基板）、最终检查、测试和包装。

3. 载带键合TBGA的封装工艺流程

TBGA以柔性聚酰亚胺载带作为互连介质，结构轻薄，常用于对厚度有严格要求的场合。

① TBGA载带制备

载带通常以聚酰亚胺薄膜为基材。首先在其双面层压铜箔，然后依次进行图形电镀加厚铜层、镀镍（作为阻挡层和可焊层）、镀金（用于引线键合）。接着，通过光刻和蚀刻工艺制作出精细的引线图形和开窗。由于TBGA通常将金属热沉兼作封装加强件和腔体基底，在封装组装前，需先用压敏胶或导热胶将制备好的载带精确粘结在金属热沉上。

② 封装工艺流程

• 圆片减薄与切割：同前述。

• 芯片粘结：将芯片粘结在载带窗口内的热沉或基岛上。

• 清洗：清洁芯片焊盘和载带内引脚。

• 引线键合：采用金丝或铜丝，将芯片焊盘与载带上的内引脚进行键合连接。

• 等离子清洗：清洁键合区域。

• 液态密封剂灌封：采用点胶或模压方式，用液态封装树脂对芯片和键合线进行局部包封保护。

• 装配焊料球：在载带外引脚端或专设的焊盘区域放置焊料球。

• 回流焊：形成焊料球连接。

  后续工序：包括表面打标、从载带框架上冲切分离出单个器件、最终检查、测试和包装。

  

  
  

    BGA封装的工艺流程是一个涉及精密材料、精细加工、精准控制和多学科交叉的系统工程。不同类型的BGA（PBGA、FC-CBGA、TBGA）因其结构、材料和目标应用不同，工艺流程各有侧重，但都旨在实现高密度互连、优异电热性能和长期可靠性的目标。从基板制备、芯片互连到密封保护，每一步骤的工艺控制和质量管理都至关重要，共同决定了最终封装产品的性能与可靠性水平。