PBGA向FBGA转变过程中的挑战

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4.2 锡球桥接

要相同的I／O端口，PBGA使用的锡球要比FBGA使用的锡球直径和锡球间距大50％以上。另外，一般情况下，植球的设备在做PBGA产品时，每次植7颗产品；但做FBGA时，每次可能需要植24颗产品。所以，这对植球工艺提出了很大的挑战。

解决方法：

(1)提高机器的真空能力，改善机器吸球的稳定性；

(2)改进Pickup Tool Ball Chamfer的设计；

(3)使用在线检测功能，在植球之后，回流之前，实时地检测球丢失和球桥接的情况。

4.3 PCB内的电路短路

一般情况下，假设相同的端口，PBGA的层压基板要比FBGA的层压基板的线宽和线间距要大。这样，FBGA就更可能产生线路之间的短路。

解决方法：

(1)采用build-up的生产工艺，进行光学检查；

(2)蚀刻断电镀总线，然后做基板级的断路／短路测试。

5 PBGA向FBGA封装形式转变的应用实例

5.1 PBGA和FBGA封装工艺流程的比较

基本上，PBGA与FBGA在工艺流程和设备上，只是断路／短路测试的差异。PBGA在塑封之前与塑封之后均可做电测试，但FBGA就只能在基板切割后做电测试了，见图3。

5.2 PBGA和FBGA封装材料的比较

5.3 PBGA和FBGA封装形式的基板框架设计

针对此实例，FBGA的基板生产工艺要比PBGA复杂一些，单颗产品的工艺成本可能略高一些。但从整板的利用率来看，FBGA要比PBGA高3倍以上(见表4)。

5.4 PBGA和FBGA封装产品的外形图比较

两种产品的外形图分别如图6和图7所示。

本例中，单颗产品FBGA比PBGA面积上减小了73％，厚度仅为PBGA的61％(见表5)。

6 结论

经过工艺优化和材料的精细选择，FBGA封装的最终产品分别以零缺陷通过了Precon Level 4260℃，50h和100h的ubHAST，200x、500x和1000xTCB，以及500h的Bake测试。封装和功能测试合格率分别为：99.70％和97.50％，可以进行商业化生产。大批量产后，FBGA可能比PBGA封装的产品合格率略低0.5％～1.0％，但从材料方面看，FBGA要明显低于PBGA10％～30％。在一些工艺上，如贴片、塑封、基板切割等，机器的设备利用率也明显高于PBGA。更有竞争力的是，FBGA的体积要比PBGA小70％以上。所以对于一些产品，FBGA最终可能取代PBGA。

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