關於 PCB 組裝中的 BGA 技術，您需要知道的一切
1 分鐘
BGA，全稱 Ball Grid Array，是一種應用於 SMT 組裝的先進封裝技術。它是電子技術領域的一項重大成就，反映了封裝技術的顯著進步。
BGA 封裝表面具有大量球形凸點，提供眾多互連點，實現高密度封裝目標。
1. 什麼是 PCB 板上的球柵陣列（BGA）？
BGA 積體電路是無引腳的 SMD 元件，取而代之的是焊球陣列，這些金屬球陣列分布在 PCB 上。BGA 焊球透過 PCB 封裝板底部的層壓基板固定在 PCB 上。
金屬走線將晶片連接路由至焊球。與扁平封裝和雙列直插封裝相比，BGA-PCB 封裝可提供更多的 I/O 連接。
由於矽晶片到焊球的連接更短，BGA IC 展現出更高的效率與高速性能。憑藉其短引腳長度與寬裕的引腳間距，BGA 封裝成為高密度電路高速 PCB 產品的理想解決方案。
BGA 在 PCB 上的堆疊製程：
PoP：PoP（Package on Package）用於將 BGA 的 IC 與元件堆疊在指定封裝上。此製程可高效地將多個 IC 堆疊於單一封裝內，例如將記憶體/邏輯元件與處理器封裝在一起。
2. BGA 封裝有哪些類型？
- PBGA：塑封 BGA，採用塑膠包覆本體、玻璃混合層壓基板與蝕刻銅走線。焊球間距：1.0 mm、1.27 mm。2–4 層有機板。
- FlipChip BGA：採用硬質多層基板。
- CBGA：陶瓷 BGA，採用陶瓷基板與 FlipChip（FC）電氣連接。
- CDPBGA：腔體向下 PBGA，晶片區域具有方形凹陷，稱為腔體區。
- TBGA：帶式 BGA，採用 1–2 層軟性帶狀基板，亦稱 Flex Tape BGA。
- H-PBGA：高散熱 BGA。
3. BGA 的優缺點
BGA 的優點：
- 板子尺寸小。
- 電氣實現高效。
- 高散熱能力。
- 高效率與高可靠性。
- 成本友善。
BGA 的缺點：
- 焊接後檢測困難。
- 需高度謹慎且困難的重工。
- BGA 元件對環境變化高度敏感。
- 需靜電防護與高規格儲存維護。
4. BGA 的關鍵特性
- 因 PoP 堆疊而具備高互連密度並降低板子複雜度。
- 成本友善的製程。
- 低熱阻防止晶片過熱。
- 低電感。
- 佔用板面空間小。
5. BGA 在 PCB 組裝中的應用
球柵陣列（BGA）技術已成為現代 PCB 組裝的基石，特別適用於需要高可靠性與緊湊設計的產品。與傳統有引腳封裝相比，BGA 可在更小面積內提供更多 I/O 連接，是當今高密度電子系統的關鍵選擇。
BGA 貼裝的 SMT 要求
要成功組裝 BGA，製造商必須遵循嚴格的表面貼裝技術（SMT）要求：
- 鋼網設計與焊膏選擇：鋼網開口尺寸與焊膏黏度直接影響焊點品質。均勻的焊膏沉積對避免橋接或空洞至關重要。
- 貼裝精度：BGA 封裝對貼裝精度要求更高，偏移可能導致隱藏的焊接缺陷。
- 回焊溫度曲線控制：優化的回焊爐溫度曲線可確保焊球良好潤濕，同時避免過熱損壞封裝或 PCB。
BGA 技術的典型應用
BGA 封裝廣泛應用於對空間效率與訊號完整性要求高的產業：
- 高密度主機板：筆電、伺服器與遊戲機依賴 BGA 封裝的處理器、晶片組與記憶體模組。
- 通訊設備：路由器、基地台與網路交換器使用 BGA 元件進行高速訊號處理。
- 消費性電子：智慧型手機、平板與穿戴裝置受益於 BGA 的緊湊尺寸與更佳散熱性能。
BGA 組裝的關鍵考量
工程師在 PCB 設計與組裝過程中必須解決多項挑戰，以確保 BGA 焊點的長期可靠性：
- PCB 佈線密度：適當的焊墊設計與導孔擺放對 BGA 焊球的逃線路由至關重要。
- 焊球間距：更細的間距提高 I/O 密度，但也增加製造複雜度。
- 熱管理：高功耗 BGA 需透過散熱導孔與足夠銅面有效散熱。
透過理解這些應用需求與設計考量，工程師可充分發揮 BGA 技術的優勢，同時降低組裝風險。
6. BGA 檢測技術
BGA 封裝的檢測因焊球位置而具挑戰性，傳統光學方法無法檢測缺陷。為提高準確度，在採用 BGA 的 SMT 組裝中，常結合電性測試、邊界掃描檢測與自動 X 光檢測。
1. 電性測試：傳統方法，可識別開路與短路缺陷。
2. 邊界掃描檢測：利用邊界掃描設計的測試埠，逐一存取邊界連接器上的每個焊點，檢測元件開路與短路。
3. 自動 X 光檢測：
自動 X 光檢測可檢視元件下方的焊點，揭示 AOI 無法看到的空洞與氣泡等隱藏缺陷。常見 BGA 缺陷包括偏移、鬆動焊料、開路、冷焊、橋接短路、空腔、缺失/掉落焊球及尺寸不規則。
7. 如何修復 BGA 缺陷
拆下元件：可透過先將 BGA 元件從電路板上拆下來修復故障。方法是對板上的局部區域謹慎加熱，使焊點熔化，即可更換元件並重新建立焊點連接。
BGA 重工流程：BGA 重工在專用重工站進行，使用紅外線加熱器加熱 BGA-PCB 元件。熱量等級可由熱電偶監控。利用真空裝置及其他設備將封裝從底板上抬起。
局部加熱：加熱過程非常謹慎，僅限於板上的缺陷區域。局部加熱可確保鄰近元件的安全。
JLCPCB BGA 技術
JLCPCB是公認值得信賴的 PCB 製造與組裝服務供應商，將 BGA 生產作為其綜合服務組合的關鍵項目。其專長在於生產與組裝採用 BGA 封裝的 PCB。BGA 封裝以先進的焊球網格實現高密度互連。JLCPCB 在出貨前為 BGA-PCB 產品提供高效率的測試與檢驗系統。
JLCPCB 的 BGA 生產服務專為滿足當代電子需求而設計，確保客戶將 BGA 整合至 PCB 設計的各種需求都能以最高精度與品質達成。
持續學習
7 種 BGA（球柵陣列）封裝類型詳解
重點摘要：BGA 封裝類型 ● BGA 封裝可在 HDI PCB 上實現高 I/O 密度並提升電氣性能。 ● 不同 BGA 類型分別針對成本、散熱性能、訊號完整性或可靠性進行最佳化。 ● 選錯 BGA 封裝可能導致回流缺陷、熱失效或 SI/PI 問題。 ● 正確的封裝選擇必須與 PCB 疊構、回流曲線及應用環境相符。 球柵陣列（BGA）封裝對 高密度互連（HDI）設計 影響深遠。與傳統引線框架封裝（如 QFP、SOIC）不同，BGA 不受周邊間距與引線共面限制，而是利用整個封裝底部進行 I/O 佈線。BGA 封裝的熱、電、機械特性使其能妥善管理現代 FPGA、處理器與記憶體晶片的高接腳數。 因此，使用 JLCPCB PCB 組裝服務 的設計者必須透徹了解 BGA 封裝的熱機械特性與組裝物理，才能最佳化訊號完整性（SI）與電源完整性（PI）。 安裝於高密度互連 PCB 上的球柵陣列（BGA）封裝巨觀視圖。 認識 BGA 封裝 在深入不同 BGA 封裝類型前，必須先清楚其基本架構。核心 BGA 由五大元件組成：基板（有機或陶瓷）、晶片黏著區、互連結構（打線或覆晶凸塊）、封裝材料與焊球陣列。其中基板同時......
SMD LED 解析：類型、封裝、應用與選購指南
SMD LED 已成為現代電子與照明產品的標準光源。從 LED 燈條、顯示器到汽車儀表板與消費性裝置，SMD LED 無所不在——但許多設計師與採購人員在選型時仍感到困難。 封裝尺寸、亮度、散熱、色彩控制與組裝限制都會影響性能與可靠度。選錯 SMD LED 可能導致過熱、光線不均或製造問題。 本指南將清楚、實用地說明 SMD LED 是什麼、與傳統 LED 的差異，以及如何為您的應用挑選合適封裝——無需冗餘技術術語。 什麼是 SMD LED？ SMD LED（Surface Mount Device LED）是一種直接焊接在印刷電路板（PCB）表面的發光二極體，而非像傳統 LED 那樣插入孔中。「表面貼裝」代表 LED 平貼於 PCB 焊墊，可獲得更好的散熱、更小尺寸與更高亮度。 現代電子產品依賴 SMD LED，因為它們相容自動化 SMT 組裝、節省寶貴的板面空間，並提供更高效且可靠的照明。從 LED 燈條、顯示器到汽車儀表板，SMD LED 已成為大多數 PCB 照明應用的預設選擇。 SMD LED SMD LED vs 傳統 LED（DIP）：關鍵差異 兩種技術都靠相同的半導體物理——在 P......
什麼是 PQFP 封裝？塑膠四方扁平封裝設計、佔位與組裝指南
塑膠四邊扁平封裝（PQFP）是一種廣泛應用於工業、汽車與嵌入式設計的 IC 封裝。 本文提供一份實務、以工程為導向的 PQFP 封裝指南，說明其結構、適用時機、與新封裝的比較，以及設計者在封裝佔位、熱性能、訊號完整性、製造與可靠度方面應考慮的重點。 什麼是 PQFP 封裝（塑膠四邊扁平封裝）？ 塑膠四邊扁平封裝（PQFP）是一種表面黏著 IC 封裝，其特徵為從扁平塑膠本體四邊延伸出鷗翼形引腳。與無引腳或面陣列封裝不同，所有電氣接點在焊接後仍暴露在外，便於檢查、探測與重工。 PQFP 介於低腳數封裝與高密度格式之間，可在無需 BGA 隱藏焊點與嚴格製程控制的前提下，提供遠高於 SOIC 或 TSSOP 的腳數。從製造角度來看，這降低了檢驗風險，並簡化了生產與現場維修時的故障隔離。 為何現代 PCB 設計仍使用 PQFP 封裝？ 塑膠四邊扁平封裝（PQFP）在實際硬體設計中仍被採用，因為在組裝可靠度、檢驗可及性與長期可維護性比節省幾平方毫米板面積更重要的場合，它依然表現出色。 雖然 QFN 與 BGA 在現代消費性產品中很常見，但它們帶來隱藏焊點、更嚴格的製程控制需求與有限的重工選項——這些因素在許多......
小型外觀積體電路（SOIC）：封裝、規格與應用
隨著設計從傳統的穿孔元件過渡到高密度的表面貼裝技術（SMT），小型外觀積體電路（SOIC）仍然是運算放大器、快閃記憶體、感測器和微控制器的產業標準。它證明了平衡工程的價值，在現代消費性電子產品所需的微型化與工業應用所需的堅固性之間提供了完美的妥協。 本文作為SOIC封裝的權威工程資源。我們將拆解圍繞本體寬度變化的困惑，分析驅動焊盤設計的具體機械尺寸。除了幾何形狀之外，我們還將檢視決定功率處理能力的熱特性以及引線框架結構背後的材料科學。 最後，我們將彌合設計與製造之間的差距，詳細說明特定的SMT組裝參數——從鋼網開口設計到回流曲線——以實現高良率的生產，並搭配JLCPCB的先進組裝能力。 什麼是SOIC封裝？ 從技術上定義，SOIC封裝，即小型外觀積體電路，是一種表面貼裝積體電路（IC）封裝，其特徵是兩排平行的鷗翼形引線。它在佔位面積上大幅減少。 與等效的DIP封裝相比，SOIC通常可減少約30%–60%的PCB面積，具體取決於引腳數量和間距。 SOIC代表了組裝的「甜蜜點」。SOIC被廣泛使用，因為它在密度、可製造性和可重工性之間取得了平衡。 SOIC的鷗翼形引線提供了機械順應性和可見的焊點，使其......
PoP 封裝（封裝疊封裝）詳解：架構、組裝與 SMT 挑戰
在微型化的競賽中，將更強大的處理能力塞進更小的空間，是 PCB 設計者終極的挑戰。 層疊封裝（PoP）技術透過垂直整合邏輯與記憶體來回應這項需求，已成為現代行動處理器的標準。然而，這種 3D 架構需要超越標準製程的先進 SMT 組裝能力。JLCPCB 專精於高精度製造，能駕馭這些複雜的堆疊結構。 本指南涵蓋 PoP 封裝的運作原理、關鍵優勢、常見組裝挑戰與重要設計考量——協助您快速判斷何時該為應用選擇 PoP 封裝。 什麼是 PoP 封裝（Package on Package）？ 層疊封裝（PoP）是一種垂直電路整合方法，將兩個或多個已分別測試的封裝上下堆疊。不同於系統級封裝（SiP）常將多顆晶片置於單一外殼內，PoP 通常是將記憶體封裝直接疊在邏輯封裝（CPU 或應用處理器）上方。 為何使用層疊封裝（PoP）？高密度電子的關鍵優勢 為何要費心堆疊 BGA？高速數位設計的優勢不言而喻。 1. PoP 封裝的訊號完整性優勢 在高速 DDR 記憶體介面中，走線長度就是敵人。長走線會引入電感、電容與訊號反射。將記憶體直接疊在 CPU 上方，可把訊號路徑從公分縮短到毫米，創造更乾淨的電氣環境，實現 LPD......
TQFP 與 LQFP：差異、規格、應用及如何選擇
TQFP（薄型四方扁平封裝）與 LQFP（低輪廓四方扁平封裝）是現代電子產品中最常見的兩種表面貼裝 IC 封裝。兩者雖然都採用四邊引腳設計，但在本體高度、引腳長度與腳距上的差異，使它們適用於不同的應用情境。 了解這些差異對於 PCB 設計、焊接與組裝至關重要。本指南將深入比較 TQFP 與 LQFP，從規格、焊接考量、PCB 佈線技巧到實際應用案例，為工程師與設計者提供完整參考。 什麼是 TQFP 封裝？ TQFP，即薄型四方扁平封裝，是一種表面貼裝 IC 封裝，特色在於低輪廓本體與四邊延伸的海鷗翼引腳。專為高密度電路設計，TQFP 在提供緊湊佔位的同時仍能維持可靠焊點，非常適合空間受限的應用，如微控制器、DSP 與通訊 IC。 TQFP 主要特點 薄型輪廓：高度通常僅 1.0–1.2 mm，可實現更薄的 PCB 設計。 引腳數量：常見 32–176 腳，涵蓋多種 IC 複雜度。 海鷗翼引腳：向外向下延伸，便於焊接與檢查。 標準化封裝：相容 JEDEC 與 IPC 規範，製造支援度高。 TQFP 廣泛應用於消費電子、工業控制板與嵌入式系統，在小型化與製程可靠度之間取得平衡。 什麼是 LQFP 封裝......