一、結構與材料

（一）、現行P-BGA各式封裝已日趨複雜

但其球距與球徑尚仍按JEDEC之規定，球徑與球距之關(guān)系見(jiàn)下表。至于載板植球之焊墊系採SMD綠漆設限方式、而下游PCB板面之組裝，則可採焊接強度較好的NSMD做法。

圖1、此為手機所用CSP

（二）、通常PCB面上的球墊(Pad，為NSMD者)要比球徑縮小2 5％

密距者只能小到2 0％。焊溫中的垮球會(huì )使直徑變大約3 6％，此種矮化還可補償共面性之不足。但卻會(huì )將球腳之空間距離拉近，一旦球腳中空洞太大時(shí)，還可能造成彼此相接的短路。

圖2、圖為FC封裝的簡(jiǎn)示過(guò)程

圖3、圖為BGA在PCB板面完成組裝后其球腳的示意圖

（三）、膠封P-BGA外形之大小

可從4mmX4mm—路增大到50mmX 50mm ，甚至還有長(cháng)方型的商品，密距者外形多在21mmX21mm以下。電腦主機板上常見(jiàn)者（如CPU、北橋與南橋等三顆）其尺寸分別為35 X 35或27 X27 。手執電子品記憶體BGA多為迭晶式封裝， 甚至折迭式或T-BGA等又小又薄之特殊產(chǎn)品。

圖4、左圖為傳統式單層銅的早先載板，右圖為傳統雙層銅式之入內載板。

圖5、此為疊晶封裝之兩種型式

圖6、此為體冗之迭晶情形

圖7、此為新式增層法之載板結構

（四）、各式P-BGA所用載版之板材以BT為主

T-BGA另以PI板材為主，主要考慮為耐熱性、電性，硬挺性、吸水性等，見(jiàn)下表。

二、表面處理

（一）、有機載板也屬PCB的一種

其各種表面處理與電路板做法完全相同，常見(jiàn)者，其中需頂面打線(xiàn)者，只有電鍍鎳與金一種。目前已有人嚐試頂面仍維持電鍍鎳金，但底面卻試想改為OSP，以加強無(wú)鉛焊接的可靠度?，F行SF有下列6種。

（二）、載板之電鍍鎳金是兼顧封裝及組裝之雙重目的

現行之電鍍鎳與電鍍軟金。就其腹底于氮氣中之植球而言，通常其鍍金層都顯得太厚，以致后續經(jīng)常發(fā)生"金脆"式的銲點(diǎn)斷裂。 一般銲點(diǎn)中的金含量只要超出塡錫體重量比之3%時(shí)，就容易發(fā)生此種斷裂。注意黃金的比重是19.3 ，小焊墊或獨立區稍厚的金層，很容易就會(huì )超過(guò)3%的危險指標。目前已有載板業(yè)者希望將腹底球墊改為OSP處理，讓后續載板自PCB上斷頸掉頭的機率降低，但雙面不同處理自必會(huì )成本上升。

圖8、通常打線(xiàn)式的BGA或CSP，其表面處理一定是電鍍鎳與電鍍金，

金層較厚對打線(xiàn)當然有利，但對焊接強度卻非常不好。

此三圖均為編者所製作，

可以清楚看出銲點(diǎn)只是暫時(shí)生長(cháng)在金面上，并未與鎳層做Ni3Sn4的牢固結合。

（三）、現行第五代OSP應可耐得住三次焊接

但吸水后其耐熱性質(zhì)將變差，助焊劑未涂佈處當然無(wú)法焊滿(mǎn)，且OSP皮膜一旦接觸到醇類(lèi)時(shí)亦將被洗掉，下游業(yè)者必須要小心。

圖9、此為OSP表面處理焊接中遭到助焊劑的驅逐而讓棵銅面被迅速焊牢的過(guò)程。

（四）、化鎳浸金

自1995年從HP公司揭發(fā)黑墊的論文以來(lái)，其于各種焊接的場(chǎng)合不斷出現黑墊之脫落情形，至今仍無(wú)太好的對策。是故建議各種焊墊表面處理最好不要使用ENIG，即使必須要用到時(shí)，其EN槽液也不宜超過(guò)四個(gè)MTO或改用高磷者，且金層厚度不宜超過(guò)3 μm。但做為觸接與打線(xiàn)而言，ENIG仍為良好的選擇。下四圖即為黑墊的說(shuō)明。

圖10、左上圖為良好表面形貌的放大圖，右上為不良化鎳在其晶粒間疆界處已發(fā)生黑墊的病癥。

右下圖為已發(fā)生黑墊不良ENIG層之剖面放大畫(huà)面。

當鎳面在進(jìn)行置換式浸鍍金時(shí)，金水會(huì )沿著(zhù)疆界而刺入深處并加寬疆界而在后續應用中更形惡化。