CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝及其優(yōu)/缺點(diǎn)

在BGA封裝系列中，CBGA的歷史最長(zhǎng)。它的基板是多層陶瓷，金屬蓋板用密封焊料焊接在基板上，用以保護(hù)芯片、引線及焊盤(pán)。焊球材料為高溫共晶焊料10Sn90Pb，焊球和封裝體的連接需使用低溫共晶焊料63Sn37Pb。其封裝結(jié)構(gòu)如圖3，封裝體尺寸為10-35mm，標(biāo)準(zhǔn)的焊球節(jié)距為1.5mm、1.27mm、1.0mm。

圖3 CBGA的封裝結(jié)構(gòu)

CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝的優(yōu)點(diǎn)：

1)氣密性好，抗?jié)駳庑阅芨?，因而封裝組件的長(zhǎng)期可靠性高。

2)與PBGA器件相比，電絕緣特性更好。

3)與PBGA器件相比，封裝密度更高。

4)散熱性能優(yōu)于PBGA結(jié)構(gòu)。

CBGA封裝的缺點(diǎn)是：

1)由于陶瓷基板和PCB板的熱膨脹系數(shù)(CTE)相差較大(A1203陶瓷基板的CTE約為7ppm／cC，PCB板的CTE約為17ppm／筆)，因此熱匹配性差，焊點(diǎn)疲勞是其主要的失效形式。

2)與PBGA器件相比，封裝成本高。

3)在封裝體邊緣的焊球?qū)?zhǔn)難度增加。

（3）CCGA(ceramiccolumnSddarray)陶瓷柱柵陣列

CCGA是CBGA的改進(jìn)型。CCGA結(jié)構(gòu)的三種類型如圖4所示。二者的區(qū)別在于：CCGA采用直徑為0.5mm、高度為1.25mm~2.2mm的焊料柱替代CBGA中的0.87mm直徑的焊料球，以提高其焊點(diǎn)的抗疲勞能力。因此柱狀結(jié)構(gòu)更能緩解由熱失配引起的陶瓷載體和PCB板之間的剪切應(yīng)力。

圖4 CCGA結(jié)構(gòu)的三種類型