解析LGA与BGA芯片封装技术的区别

在当今电子设备追求轻薄短小的趋势下，芯片封装技术的重要性日益凸显。作为两种主流的封装方式，LGA和BGA各有特点，而新兴的激光锡球焊接技术正在为封装工艺带来革命性的变化。本文将深入解析LGA与BGA的区别，并探讨激光锡球焊接技术如何提升芯片封装的效率与质量。

LGA与BGA：芯片封装的两种面孔

1什么是BGA封装?

BGA(球栅阵列)是一种用于集成电路的表面贴装封装技术。它的底部整齐排列着一个个微小的锡球，这些锡球充当了芯片与印刷电路板(PCB)之间的电气连接媒介。

01. BGA的优势：

高密度互连：BGA允许在有限空间内布置大量引脚，完美应对现代芯片高密度连接的需求。

优异的热传导性：BGA锡球与电路板之间的导热性能良好，能有效将芯片内部产生的热量传递到电路板，避免IC过热。

低电感特性：与普通引脚相比，BGA的锡球形状短小，减少了不必要的电感，有助于防止高速电路中的信号失真。

02. BGA的局限性：

机械应力敏感：锡球的形状导致其延展性不足，当芯片与电路板因热膨胀系数不同而发生不同步弯曲时，焊点容易断裂。

检测困难：焊接完成后，被元件本体遮盖的焊点不易检查，通常需要昂贵的X光机或CT扫描仪来保证焊接质量。

调试不便：开发初期需要临时连接封装和电路时，锡球形状不易附着，需要特殊插座才能实现稳定连接。

2什么是LGA封装?

LGA(平面网格阵列)与BGA类似，也是一种面积阵列封装组件，但底部没有预植的锡球，而是平坦的金属触点。这些触点直接与主板上的插槽接触，或者通过焊接与电路板连接。

01. LGA的优势：

稳定的电气连接：提供稳定的电气连接和机械稳定性，避免了引脚歪斜、短路和开路的问题。

维护便捷：如果使用插座连接，更换IC时无需拆焊，只需松开插座即可取出坏掉的芯片。

灵活的连接方式：LGA既可以通过专用插座连接，也可以通过普通焊接方式连接到PCB上，为电路板布局提供了更多选择。

02. LGA的局限性：

焊接风险：如果选择焊接方式连接LGA，由于其引脚高度较低，焊接后容易出现空孔和锡珠，影响连接质量。

激光锡球焊接技术：封装工艺的革新者

01传统植球工艺的挑战

传统的植球方法主要包括电镀、印刷锡膏固化和植球三种方式。电镀方式存在工艺复杂、成本高、制造周期长和环境污染等问题;而印刷锡膏方式则不容易控制凸点高度，难以制作小于200μm的凸点。

02激光锡球焊接的工作原理

激光锡球焊接是一种新型的无助焊剂锡球附着工艺。它通过激光瞬间加热锡球，使锡球熔化并精准喷射到焊接处。

在芯片封装的精微世界，BGA/LGA植球工艺至关重要。紫宸激光锡球焊接机，以创新激光技术攻克传统植球难题。设备核心由运动平台、植球机构、定位相机、激光器、工控机及外光路系统组成。实现±3μm的超高精度焊接，轻松处理0.06-1.2mm锡球。焊接头内置在植球机构模组中，与喷球腔体同轴置于升降轴上，通过高精度定位相机确保植球位置的准确性。

03激光植球技术的显著优势

无助焊剂工艺：锡球内不含助焊剂，不会造成飞溅，避免了助焊剂残留对封装和器件的污染腐蚀。

精确的热控制：工艺无需整体加热，仅局部瞬间加热，对周边元件热影响小，特别适合热敏感器件。

卓越的工艺精度：可兼容0.06mm~1.2mm规格的锡球，植球速度可达3-5点/秒。

一致性高：因锡量恒定，凸点锡量稳定、一致性好。

环保高效：无需后续清洗工序，可实现零污染生产，更符合绿色制造理念。

激光锡球焊接在LGA与BGA封装中的应用

在BGA封装中的应用

激光锡球焊接技术直接适用于BGA封装的制造过程，特别是在晶圆级芯片凸点制作环节。随着电子元器件的精、薄、短、小、差异化发展，传统工艺已无法满足超细小化、多层化的点状零件焊接需求。

激光植球方式特别适合BGA封装中的高密度、细间距应用，如高清摄像头模组及精密声控器件、数据线焊点组装等细小焊盘。

在LGA封装中的应用

对于LGA封装，虽然搜索结果未明确提及激光锡球焊接的直接应用，但考虑到LGA本质上是一种没有预植锡球的BGA变体，激光锡球焊接技术同样可以在LGA制造过程中发挥作用。

特别是在需要将LGA直接焊接到PCB上的应用场景，激光锡球焊接可以提供更精确、更可靠的连接解决方案。无论是BGA高密度植球还是LGA精密焊接，紫宸激光的植球设备均表现卓越，速度高达5点/秒，良率超99.98%，助力您大幅提升生产效率与产品可靠性。

激光锡球焊接技术的市场前景

激光锡球焊接技术在国内国外都有不同程度的发展，尽管经过这些年的发展，始终没有大的跨越和应用拓展。然而市场需求不断变化，不但存在纵向数量的增长，而且横向的应用领域也在不断的扩展，以电子数码类产品相关零部件锡焊工艺需求为主导，涵盖汽车电子、光学元器件、声学元器件等多个行业。

有专家预测，激光锡焊在目前及未来很长的时间将会有惊人的爆发式增长和较为庞大的市场体量。

结语

LGA和BGA作为两种主流的芯片封装技术，各有其适用的场景和优势。BGA适合高密度、高性能的应用，而LGA则在可维护性和机械稳定性方面表现更佳。

随着激光锡球焊接技术的成熟与发展，它正在为芯片封装工艺带来新的可能，特别是在高密度、细间距应用场景中，这种无助焊剂、高精度的焊接方式将发挥越来越重要的作用。

对于电子制造企业而言，了解并采纳这种先进的焊接技术，无疑将在未来的市场竞争中占据先机。