BGA基板材料的類型與BGA植球后焊錫膏清洗劑介紹

球柵陣列（Ball Grid Array,簡稱BGA）封裝是在封裝體基板的底部制作陣列，焊球作為電路的I/O端與印刷線路板（PCB）互接。BGA（Ball Grid Array，球柵陣列）構造中的基板材料因封裝類型的不同而有所差異。

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BGA基板的材料類型：

BGA構造中使用到許多不同的材料。材料的選擇取決于很多于因素，包括成本、使用環境、可靠性要求等等。材料選擇也取決于BGA制造所用的工藝以及將芯片I/O以引腳面陣列形式重新分配時的設計復雜度。基材的選擇不僅依據它們的電氣特性，而且要依據它們的機械屬性。

1、雙馬來酰亞胺三嗪-玻璃（BT）

雙馬來 酰亞胺三嗪樹脂結合使用玻璃纖維增強物是制造BGA封裝基材的常見選擇。這種材料有多種貨源并能提供良好的散熱性能（基于具有相對較高的玻璃轉化溫度）。此外，BT樹脂的電氣性能（IPC-4101/30 Tg范圍170-220°C）適用于大多集成電路封裝應用。

2、環氧樹脂玻璃（FR-4）

阻燃環氧-玻璃 復合物可用于BGA封裝，但此材料最常用于印制電路板制造。高Tg FR-4層壓板（四官能團、 多官能團）已主要用于多層電路板的制造，但此材料同時也適合BGA封裝。環氧樹脂材料配方的最新進展已使高溫性能大大得到改善，以及在玻璃轉化溫度方面可與BT匹敵。BGA構造 中使用FR-4樹脂系統的另一優點是CTE更接近匹配于其安裝的電路板。IPC-4101已得到很大的擴充以滿足符合RoHS以及無鉛焊接要求。已能按組分配制出合成物能在焊接過程中（該工藝可能超過260°C）使分解率和Z軸過度膨脹最小。由于制造商使用變化多樣的配方來制造環氧樹脂玻璃基材料，用單張規范表單表達已不切實際。RoHS符合性規范有六份，分別為IPC4101/99，/101，/121，/124，/126和/129。成分元素略有差異，Tg的范圍介于110°C至170°C， 分解溫度(Td)的范圍介于310°C至340°C。所有 材料的UL阻燃等級為V-0（見下表）

3、FR-4的阻燃劑

關于制造FR-4復合材料時使用的阻燃劑，RoHS指令禁止使用某些溴化合物，但沒有禁止用于基板制造中目前作為玻璃增強基材的阻燃溴化物材料。RoHS列為非法的含溴化合物是那些在聚合物基體中保持獨立分子的物質。這些物質包括多溴聯苯醚（PBDE） 或多溴聯苯氧化物（PBBO）和多溴聯苯（PBB）。符合RoHS的含溴化合物包括起反應變為聚合物基體化學成分一部分的那些物質，如四溴雙酚A（TBBPA）。符合RoHS并不代表基材必須無鹵。某些含溴阻燃劑包括FR-4中最普遍的含溴阻燃劑TBBPA，已被RoHS接受，十溴聯苯醚（DBDPE）也已得到了RoHS的豁免。

4、陶瓷

陶瓷是用作基于礬土或氧化鋁基板的通用分類術語。陶瓷是最先以針柵陣列的形式作為面陣列封裝的材料之一，同時也是最先用作構建最早期BGA的封裝材料。陶瓷基板有較高的熱傳導率，且采用腔體加蓋子的形式，具有提供氣密性封裝的能力。但是對陶瓷基板材料，確實有許多批評者，比如它通常更貴、 更易碎，具有較高介電常數（延緩信號傳播）， 并且熱膨脹系數比通常安裝的典型電路板結構要小得多。最后一點是一個主要問題，它既要限制封裝的總體尺寸同時需要使焊球觸點尺寸最大化，以使封裝組裝后達到可接受的焊點可靠性。

5、撓性（未加強）基膜

撓性基膜已逐漸成為BGA構造中的常見選擇，此類構造最普通的基膜為聚酰亞胺。聚酰亞胺有許多吸引人的屬性，使其成為BGA基板的合適選擇。聚酰亞胺薄膜提供的正面屬性為極高溫度上限（~250°C）和相對低的介電常數（約3.5，FR-4約4.5，陶瓷約 10.0）。此外，聚酰亞胺材料很薄，更容易生產出高密度面陣列封裝所普遍要求的細線電路特征。

BGA植球后焊錫膏清洗：

BGA植球后清洗：在BGA植球工藝，無論采用助焊膏+錫球的植球方法還是采用錫膏+錫球的植球方法，焊接后都會留下導致電子遷移、漏電和腐蝕風險的焊后殘留物。需要通過清洗工藝將風險降低，提高可靠性。

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W3110是一款堿性水劑清洗劑，W3110是一款針對電子組裝、半導體器件焊后、晶圓封裝前清洗而開發的一款堿性水基清洗劑。改產品能夠有效去除多種助焊劑、錫膏焊后殘留物，清洗包括電路板組裝件、引線框架、分立器件、功率模塊、功率LED、倒裝芯片和CMOS焊后的各種助焊劑、錫膏殘留物。

W3100為濃縮型水基清洗劑，用去離子水按一定比例稀釋后使用，可試用于超聲波、噴淋工藝，配合去離子水漂洗，能達到非常好的清洗效果，清洗后的表面離子殘留物少、可靠性高。

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W3110是一款濃縮液水基清洗劑，可根據殘留物的可清洗難易程度，按不同比例進行稀釋后使用，稀釋液無閃點，其配方中不含任何鹵素成份且氣味小。

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