新闻中心
NEWS
联 系 人：
祝新秀
咨询热线：
15223848168（微信同号）
公司邮箱：
sd02@qunwin.com
客服QQ ：
876843941
公司地点：
重庆市涪陵区李渡工业园A栋
陶瓷柱阵列封装新选择---螺旋锡柱
小序
军用微电子组件的可用性一直在稳步下降。这迫使高可靠性要求的用户使用商业现货（COTS）组件以知足他们的需求。而商用级元件不可总是知足卑劣情形下应用的可靠性要求。为了知足这种需求 ， COTS元件的强化手艺便获得迅速生长。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622754939156.png)
图 1. 差别阵列封装比照
古板的陶瓷四方扁平封装（CQFP）或陶瓷引脚网格阵列封装（CPGA）不再适用于当今的高I/O计数FPGA器件。更高引脚数目的陶瓷柱栅阵列封装（CCGA）在可靠水平内能够实现高性能要求FPGA器件的高密度封装 ，从而能够知足航天卫星的要求。CCGA封装是CBGA封装的生长 ，它接纳钎料圆柱阵列来替换CBGA 的钎料球阵列 ，其主要优点有：更好的抗疲劳性能、更好的散热性能 ，同时具备耐高温、耐高压和优异的抗湿润性能等。
CCGA
现在运用最普遍的两种柱状基阵为90Pb/10Sn锡柱（图2.a）和螺旋铜带增强型80Pb/20Sn锡柱（图2.b ，以下简称螺旋锡柱） ，二者均通过63Sn37Pb共晶焊料毗连到陶瓷基板的I/O焊盘上 ，形成共晶焊点 ，此后者比前者具有越发优越的焊接可靠性。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622754948843.png)
图 2. CCGA焊柱 (a). 90Pb/10Sn (b). 80Pb/20Sn螺旋锡柱
图3为一种常用规格螺旋锡柱及其截面示意图。中心为80Pb/20Sn锡丝 ，外貌绕厚度为0.051mm的铜箔 ，然后整体覆一层63Sn/37Pb共晶焊料将锡柱包裹。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622754959718.png)
图 3. 螺旋锡柱及截面示意图
CCGA封装
CCGA器件的封装结构（如图4）概略由三部分组成：底部是高铅含量的焊柱阵列 ，中部为陶瓷基板 ，集成电路芯片则置于基板顶部 ，且多接纳倒装形式 ，这种形式缩短了信号通路 ，降低了寄生效应 ，使信号速率和品质获得提高。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622754974343.png)
图 4. CCGA封装结构示意图
图5为螺旋锡柱柱栅阵列封装 ，每根锡柱由63Sn/37Pb共晶焊料焊接在基板上 ，焊锡列作为一个标准的互连从而镌汰在极端热循环条件下的焊接疲劳。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622754986750.png)
图 5. 螺旋锡柱阵列封装
焊接性能测试
图6、7、8划分为锡球、通俗锡柱、螺旋锡柱大温度波动测试效果（爆发陶瓷柱栅阵列和PCB板间的剪切应力）（热膨胀系数失配度～10 ppm/oC）�？梢钥闯� ，锡球对陶瓷基板和PCB之间因CTE不匹配而爆发的应力顺应力较差 ，焊点泛起了坍塌。CCGA因毗连高度增添后 ，焊点上的应力将通过焊柱的弯曲来举行释放 ，从而能更好地顺应陶瓷基板和PCB之间因CTE不匹配而爆发的应力。而螺旋锡柱较通俗锡柱倾斜度更小 ，对此剪切应力的吸收能力更强 ，具有更好的支持能力。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622755005359.png)
图 6. CBGA
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622755023171.png)
图 7. Pb90/Sn10 CCGA
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622755045343.png)
图 8. Pb80/Sn20 CCGA
图9为热循环试验后通俗锡柱及螺旋锡柱的失效模式图（失效标准为菊花链循环式封装的电阻凌驾300Ω） ，两种锡柱都可以抵达或凌驾典范航空应用中的热循环要求 ，一律条件下通俗锡柱失效时间较螺旋锡柱提前了1/3 ，通俗Pb90/Sn10锡柱失效后锡柱整体呈S型（图9.a） ，而螺旋锡柱仍坚持原来形状（图9.b）其支持性能更好 ，体现了更加优越焊接可靠性。
![尊龙凯时·[中国]官方网站](/Files/Image/20190622/20190622755072281.png)
图 9. 焊柱失效模式图 (a). 通俗锡柱 (b). 螺旋锡柱
结语
CCGA可实现许多逻辑和微处置惩罚器功效 ，其封装形式决议其耐高温、耐高压和高可靠性的特征 ，适用于更大尺寸和更多I/O的情形 ，螺旋锡柱更是其中的佼佼者 ，因其优良的焊接可靠性在军事、航空和航天电子产品制造领域占有很是主要的职位 ，由于需要将格栅阵列封装设计运用于高可靠性需求的市场 ，螺旋锡柱柱栅封装手艺有望普遍应用于商业及军事用途。
渝公网安备50010202000538号
15223848168（微信同号）
